1 Die Biologie - Wissenschaft von den Lebewesen

1.1 Das biologische Zeitalter
1.1.1 Die Biologie bestimmt unser Leben
1.1.2 Kennzeichen des Lebendigen
1.1.3 Organisation des Lebendigen

1.2 Die Entwicklung der Biologie als Wissenschaft
1.2.1 Die Anfänge in der Antike
1.2.2 Ein neuer Anfang in der Renaissance
1.2.3 Die Aufklärung
1.2.4 Die Erfassung der Vielfalt
1.2.5 Vitalismus und Mechanismus
1.2.6 Die Evolutionslehre und ihre Folgen
1.2.7 Molekulare Grundlagen
1.2.8 Globale Zusammenhänge

1.3 Biowissenschaften
1.3.1 Teildisziplinen der Biowissenschaften
1.3.2 Denk- und Arbeitsweisen der Biologie
1.3.3 Beziehungen zu anderen Naturwissenschaften
1.3.4 Beziehungen zu den Geisteswissenschaften
1.3.5 Brückendisziplinen


2 Grundbausteine des Lebens

2.1 Kohlenstoff - das Element des Lebens
2.1.1 Chemische Grundlagen
2.1.2 Kohlenstoff als Element
2.1.3 Kohlenstoffverbindungen

2.2 Wasser - das Medium des Lebens
2.2.1 Eigenschaften des Wassers
2.2.2 Autoprotolyse des Wassers

2.3 Makromoleküle - der Anfang der Vielfalt
2.3.1 Proteine
2.3.2 Kohlenhydrate
2.3.3 Lipide
2.3.4 Nucleinsäuren
2.3.5 Andere bedeutende Biomoleküle

2.4 Zellen und Zellbestandteile
2.4.1 Die Zelle als Grundbaustein der Lebewesen
2.4.2 Grundstrukturen: Membran, Fibrille, Granum
2.4.3 Der Procyt - die Zelle der Prokaryoten
2.4.4 Der Eucyt - die Zelle der Eukaryoten
2.4.5 Viren, Viroide und Prionen

2.5 Von Zellen zu Geweben und Organen
2.5.1 Kern- und Zellteilung
2.5.2 Einzeller und Vielzeller
2.5.3 Zelldifferenzierung


3 Stoffwechsel und Energieumsatz

3.1 Energieumsatz bei Stoffwechselvorgängen
3.1.1 Stoffwechselwege
3.1.2 Organismen leben von freier Energie
3.1.3 ATP - Energieträger in Zellen
3.1.4 Ermittlung des Energieumsatzes

3.2 Enzyme - die Katalysatoren im Organismus
3.2.1 Verlauf enzymatischer Reaktionen
3.2.2 Bau und Wirkung der Enzyme
3.2.3 Enzymaktivität

3.3 Aufbauender Stoffwechsel
3.3.1 Fotosynthese
3.3.2 Chemolithoautotrophie (Chemosynthese)
3.3.3 Speicherung von chemischer Energie

3.4 Abbauender Stoffwechsel
3.4.1 Zellatmung
3.4.2 Gärung - Energiefreisetzung ohne Sauerstoff

3.5 Stofftransport bei Pflanzen
3.5.1 Elementare Bestandteile der Pflanze
3.5.2 Aufnahme von Wasser und Mineralsalzen
3.5.3 Wasser- und Ionentransport in der Sprossachse
3.5.4 Regulation der Transpiration
3.5.5 Transport organischer Substanzen

3.6 Verdauung, Atmung und Stofftransport bei Tieren
3.6.1 Verdauung und Resorption bei Tieren
3.6.2 Atmung und Atmungsorgane
3.6.3 Herz und Blutkreislauf
3.6.4 Ausscheidungsorgane und Ausscheidung


4 Steuerung, Regelung, Informationsverarbeitung

4.1 Erregung und Erregungsleitung
4.1.1 Biologische Grundlagen
4.1.2 Erregbarkeit und Reaktion bei Algen und Pflanzen
4.1.3 Erregbarkeit tierischer Zellen
4.1.4 Erregungsleitung
4.1.5 Erregungsübertragung zwischen den erregbaren Zellen
4.1.6 Von der Reizaufnahme bis zur Reaktion

4.2 Sinnesorgane
4.2.1 Vermittler zwischen Organismus und Umwelt
4.2.2 Lichtsinn
4.2.3 Schallsinn
4.2.4 Gleichgewichtssinn
4.2.5 Hautsinne
4.2.6 Chemischer Sinn
4.2.7 Elektrischer Sinn und Magnetsinn

4.3 Informationsverarbeitung und -speicherung
4.3.1 Nervensystem von Wirbellosen (Invertebraten)
4.3.2 Nervensystem der Wirbeltiere (Vertebraten)
4.3.3 Gedächtnis, Sprache, Bewusstsein
4.3.4 Schlaf
4.3.5 Psychoaktive Stoffe und Nervengifte

4.4 Muskel und Bewegung
4.4.1 Funktion der Muskelzellen
4.4.2 Bewegung der Muskeln

4.5 Hormone
4.5.1 Das endokrine System der Wirbeltiere und des Menschen
4.5.2 Kopplung von Nervensystem und Hormonsystem
4.5.3 Das endokrine System der Wirbellosen
4.5.4 Phytohormone
4.5.5 Pheromone


5 Fortpflanzung, Wachstum und Entwicklung

5.1 Fortpflanzung
5.1.1 Fortpflanzung und Vermehrung
5.1.2 Ungeschlechtliche Fortpflanzung
5.1.3 Geschlechtliche Fortpflanzung

5.2 Niedere Organismen
5.2.1 Prokaryota
5.2.2 Protisten (Einzeller, Algen und Niedere Pilze)
5.2.3 Pilze

5.3 Pflanzen
5.3.1 Fortpflanzung
5.3.2 Wachstum und Differenzierung
5.3.3 Reproduktionstechniken

5.4 Tiere und Mensch
5.4.1 Embryonalentwicklung bei Tieren
5.4.2 Embryonalentwicklung des Menschen
5.4.3 Entwicklungsstörungen und Reproduktionstechniken


6 Genetik

6.1 Molekulare Grundlagen der Vererbung
6.1.1 Nucleinsäuren als Träger der genetischen Information
6.1.2 Identische Replikation
6.1.3 Vom Gen zum Protein
6.1.4 Regulation der Genaktivität
6.1.5 Modifikation
6.1.6 Mutation

6.2 Vererbungsregeln und ihre Anwendung
6.2.1 Die mendelschen Vererbungsregeln
6.2.2 Chromosomentheorie der Vererbung
6.2.3 Vererbung beim Menschen
6.2.4 Genmutationen beim Menschen
6.2.5 Chromosomenaberrationen beim Menschen

6.3 Gentechnik
6.3.1 Grundlagen der Gentechnik
6.3.2 Untersuchungsmethoden
6.3.3 Anwendungen der Gentechnik
6.3.4 Genkartierung
6.3.5 Gentherapie


7 Krankheit und Gesundheit

7.1 Begriffe und Definitionen
7.1.1 Gesundheit
7.1.2 Krankheit

7.2 Infektionskrankheiten des Menschen
7.2.1 Übertragung und Verlauf von Infektionskrankheiten
7.2.2 Subvirale Strukturen als Krankheitserreger
7.2.3 Viren als Krankheitserreger
7.2.4 Bakterien als Krankheitserreger
7.2.5 Pilze als Krankheitserreger
7.2.6 Protisten als Krankheitserreger
7.2.7 Tiere als Krankheitserreger

7.3 Immunbiologie
7.3.1 Unspezifische Immunreaktion
7.3.2 Spezifische Immunreaktion
7.3.3 Aktive und passive Immunisierung
7.3.4 Autoimmunerkrankungen
7.3.5 Allergien

7.4 Pflanzliche Abwehrsysteme
7.4.1 Schutzmechanismen der Pflanzen
7.4.2 Wirtschaftliche Anwendungen


8 Evolution und biologische Vielfalt

8.1 Zur Geschichte des Evolutionsgedankens
8.1.1 Evolutionstheorien im Wandel der Zeiten
8.1.2 Vorstellungen zur Entstehung des Lebens

8.2 Indizien für die Evolution der Organismen
8.2.1 Der gemeinsame Ursprung aller Lebewesen
8.2.2 Fossilien als Belege für die Evolution
8.2.3 Übergangsformen der Evolution
8.2.4 Hinweise aus der Ontogenie
8.2.5 Homologie und Analogie
8.2.6 Rudimentäre Organe und Atavismen

8.3 Evolutionsfaktoren und ihre Wirkung
8.3.1 Die Synthetische Theorie der Evolution
8.3.2 Weiterentwicklung der synthetischen Theorie und alternative Theorien

8.4 Symbiogenese
8.4.1 Leben heißt zusammenleben
8.4.2 Konkurrenz - Symbiose - Karpose - Antibiose
8.4.3 Entstehung der Eukaryoten aus Prokaryoten (Endosymbiontentheorie)

8.5 Stammesgeschichte und die Vielfalt der Lebewesen
8.5.1 Ablaufformen der Evolution
8.5.2 Stammbaumforschung

8.6 Evolution des Menschen
8.6.1 Verwandtschaft der Primaten
8.6.2 Fossilgeschichte des Menschen
8.6.3 Gibt es Menschenrassen?
8.6.4 Geistige und kulturelle Evolution des Menschen

8.7 Gliederung der Vielfalt (Systematik)
8.7.1 Begriffe und Definitionen
8.7.2 Domäne Archaea (Urbakterien)
8.7.3 Domäne Bacteria (Bakterien)
8.7.4 Domäne Eukarya (Begründer, Pilze, Pflanzen, Tiere)


9 Verhaltensbiologie

9.1 Ziele und Methoden der Verhaltensbiologie
9.1.1 Teilgebiete der Verhaltensbiologie
9.1.2 Ziele der Verhaltensbiologie
9.1.3 Methoden der Verhaltenserfassung und -auswertung
9.1.4 Angewandte Verhaltensforschung

9.2 Verhaltensentwicklung
9.2.1 Ontogenese und Individualentwicklung des Verhaltens
9.2.2 Verhalten der Jungtiere

9.3 Mechanismen des Verhaltens
9.3.1 Koordination der Bewegungen
9.3.2 Angeborenes Verhalten
9.3.3 Erlerntes Verhalten

9.4 Angepasstheit des Verhaltens
9.4.1 Anpassungsstrategien
9.4.2 Kommunikation
9.4.3 Soziale Strukturen und Organisationsformen
9.4.4 Konfliktverhalten
9.4.5 Fortpflanzungsverhalten und Brutpflege
9.4.6 Sonderstellung des Menschen - eine überholte Vorstellung?


10 Ökologie

10.1 Lebewesen in ihrer Umwelt
10.1.1 Toleranzbereich und ökologische Potenz
10.1.2 Abiotische Umweltfaktoren
10.1.3 Biotische Umweltfaktoren

10.2 Aufbau der Biosphäre
10.2.1 Energiefluss und Stoffkreislauf
10.2.2 Ökosysteme
10.2.3 Gliederung der Biosphäre
10.2.4 Ökosysteme entwickeln und verändern sich
10.2.5 Ökosystem Wald
10.2.6 Ökosystem See

10.3 Populationsökologie
10.3.1 Wachstum und Entwicklung einer Population
10.3.2 Altersstruktur von Populationen
10.3.3 Regulation der Populationsdichte

10.4 Mensch und Biosphäre
10.4.1 Entwicklung der Weltbevölkerung
10.4.2 Rohstoffe und Bewirtschaftung von Land und Meeren
10.4.3 Belastungen von Luft, Wasser und Boden
10.4.4 Abfall und Recycling

10.5 Natur- und Umweltschutz
10.5.1 Warum Natur- und Umweltschutz?
10.5.2 Rückgang der biologischen Vielfalt
10.5.3 Gesetze und Maßnahmen


11 Anhang
Sachen- und Personenregister
Bildquellenverzeichnis