Βιολογία - η μελέτη της ζωής
Το βιβλίο αυτό περνώντας από την απλή περιγραφή στην ανάλυση της πειραματικής προσέγγισης βιολογικών προβλημάτων αποτολμά τη γνωριμία με τη «μαγεία» της ζωής. Περιλαμβάνει τη δομή και λειτουργία του ευκαρυωτικού κυττάρου, το γενετικό υλικό, μεταλλαγές, γενετική και τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA.
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
ΠΡΟΛΟΓΟΣ 11
Κεφάλαιο Ι. Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 13
Επιστήμη και Επιστημονική Μέθοδος 13
Επιστήμη και Θρησκεία 15
Παιδεία, Επιστήμη και Φιλοσοφία 15
Κεφάλαιο 2. ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΑ 17
Επίδραση της Κοινωνίας στην Επιστήμη 18
Κοινωνία, Ασθένειες και Ιατρική 18
Οικολογία, Οικονομία και Πολιτική 19
Φαινόμενο του Θερμοκηπίου - Γαιοχημική και Βιογαιοχημική ’ποψη 20
Η συμμετοχή του Ανθρώπου στην Υπερθέρμανση της Γης 21
Κεφάλαιο 3. ΒΑΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΗΣ ΖΩΗΣ 23
Οργάνωση, Ενδογενείς Ιδιότητες, Κυτταρική Βάση της Ζωής, Σχέση Δομής και
Λειτουργίας, Κληρονομικότητα της Βιολογικής Πληροφορίας, Ποικιλομορφία και
Ομοιογένεια των Ζώντων Οργανισμών, Η Ζωή Εξελίσσεται, Αλληλεπίδραση
Οργανισμών και Περιβάλλοντος 23-26
Κεφάλαιο 4. ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΚΑΙ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΖΩΗΣ 27
Απόψεις περί Προέλευσης και Εξέλιξης της Ζωής από την Αρχαιότητα έως Σήμερα 28
Δαρβινισμός 28
Προέλευση και Εξέλιξη του Κυττάρου 30
Θεωρία της Αβιογένεσης 31
Απλά Οργανικά Μόρια - Πολυμερή 31
Καταλυτικές Ιδιότητες του RNA 32
Φυσική Επιλογή Αυτοδιπλασιαζόμενων Μορίων 33
Οι Μεμβράνες Όρισαν το Πρώτο Κύτταρο 34
Όλα τα Κύτταρα έχουν Γενετικό Υλικό το DNA 34
Εξέλιξη Ευκαρυωτικού Κυττάρου 35
Κεφάλαιο 5. Η ΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΖΩΗΣ 37
Χημική Βάση της Βιολογικής Καταλληλότητας των Στοιχείων C, Η, Ο, Ν 37
Ιεραρχία της Μοριακής Οργάνωσης του Κυττάρου - Πρωτογενή Βιομόρια 38
Χημική Σύσταση Βιολογικών Συστημάτων 39
Νερό και Ιδιότητες, Ιονισμός, Σημασία Διατήρησης Σταθερού pH
στα Βιολογικά Συστήματα 40
Ιδιότητες των Μορίων 43
Κύριες Ομάδες Μακρομορίων Βιολογικού Ενδιαφέροντος 44
Λιπίδια: Ουδέτερα λιπίδια, Φωσφολιπίδια, Καρωτενοειδή, Στερεοειδή 46
Βιταμίνες 50
Υδατάνθρακες: Σάκχαρα και Πολυμερή Σακχάρων 51
Πρωτεΐνες 55
Νουκλεϊνικά Οξέα 58
Δομή Πληροφοριακών Μακρομορίων - Ασθενείς Αλληλεπιδράσεις 59
Αποδιάταξη, Επαναδιάταξη Πρωτεϊνικής Δομής, Πρωτεΐνες Συνοδοί και
Στερεοδιάταξη Πρωτεϊνών 61
Εισαγωγή στο Μεταβολισμό 63
Εισαγωγή στη Βιοσύνθεση Πληροφοριακών
Μακρομορίων - Δομή Πρωτεϊνών - Μήτρες 65
Κεφάλαιο 6. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ 69
Μορφές Ενέργειας - Μετατροπές Ενέργειας στα Βιολογικά Συστήματα 69
Νόμοι Θερμοδυναμικής 70
Ελεύθερη Ενέργεια 71
ΑΤΡ και Κυτταρικό Έργο 72
Ένζυμα 75
Ένζυμα και Ενέργεια Ενεργοποίησης 75
Εξειδίκευση Ενζύμων 77
Καταλυτικός Κύκλος Ενζύμων 78
Παράγοντες που Επηρεάζουν την Ενζυμική Ενεργότητα 79
Ρύθμιση του Μεταβολισμού - Αλλοστερική Ρύθμιση 81
Όλοι οι Βιολογικοί Καταλύτες δεν Είναι Πρωτείνες 84
Κεφάλαιο 7. EYKAPYΩTIKO ΚΥΤΤΑΡΟ - ΔOMH ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ 85
Κυτταρική Θεωρία 85
Εισαγωγή στις Μεθόδους Μελέτης των Κυττάρων 85
Προκαρυωτικά - Ευκαρυωτικά Κύτταρα 88
Γενικά Χαρακτηριστικά Ευκαρυωτικών Κυττάρων 89
Δομή και Σύσταση Βιολογικών Μεμβρανών 91
Λειτουργικότητα Πλασματικής Μεμβράνης 98
Μεταφορά Μικρών Μορίων και Ιόντων 98
Διάχυση και Παθητική Μεταφορά 100
Ώσμωση 101
Ενεργός Μεταφορά 103
Μεταφορά Μεγάλων Μορίων - Ενδοκύττωση, Εξωκύττωση 107
Επικοινωνία Κυττάρων 111
Κυτταροπλασματικά Συστήματα Μεμβρανών - Δομή και Λειτουργία 111
Ενδοπλασματικό Δίκτυο 112
Συστήματα Golgi 114
Λυσοσώματα 116
Οργανίδια και Ενέργεια 118
Μιτοχόνδρια - Δομή και Λειτουργία 118
Χλωροπλάστες - Δομή και Λειτουργία 124
Οργανίδια και Γενετική Πληροφορία 129
Πυρήνας 129
Ριβοσώματα 138
’λλα Οργανίδια 138
Υπεροξυσώματα 139
Κενοτόπια 139
Κυτταροσκελετός 141
Κεφάλαιο 8. ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΙ ΚΥΚΛΟΙ ΚΑΙ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗ 151
Μεσόφαση και Ρύθμιση του Κυτταρικού Κύκλου 153
Μηχανισμός Μιτωτικής Διαίρεσης 156
Οργάνωση Μιτωτικής Ατράκτου 159
Δυνάμεις που Απαιτούνται κατά την Μίτωση 162
Επαγωγείς της Μιτωτικής Διαίρεσης 162
Καρυότυπος 163
Κυτταρικός Θάνατος 163
Εγγενής Αναπαραγωγή - Μείωση 164
Αίτια Γενετικής Ποικιλομορφίας 170
Κύκλοι Ζωής 171
Κεφάλαιο 9. ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟΙ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ, ΙΟΙ 173
Ευβακτήρια 174
Προκαρυωτικό Γονιδίωμα, Οργάνωση Κυτταροπλάσματος, Πλασματική Μεμβράνη,
Κυτταρική Επιφάνεια, Αναπαραγωγή και Αύξηση, Ποικιλότητα Μεταβολισμού 174-179
Αρχαία 179
Ιοί: Δομή Ιών, Διπλασιασμός Ιών, Κύκλοι Ζωής Βακτηριοφάγων,
Ιοί Φυτών και Ιοειδή 184
Ιοί Ζώων 185
Ιοί και Καρκίνος 186
Προέλευση Ιών 180-187
Κεφάλαιο 10. DNA, ΤΟ ΓΕΝΕΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ 190
Δομή DNA 191
Εναλλακτικές Μορφές DNA 195
Διπλασιασμός DNA - Αντιγραφή 195
DNA πολυμεράσες 197
Πιστότητα αντιγραφής 200
Τελομερίδια και Τελομεράση - Διπλασιασμός των άκρων των Χρωμοσωμάτων 201
Ημισυντηριτικός Διπλασιασμός του DNA - Πείραμα των Meselson και Stahl 202
Ημισυντηρητικός Διπλασιασμός Ευκαρυωτικού DNA 204
DNA - Πυκνότητα Πληροφορίας, Παράδοξο Τιμής C 205
Κεφάλαιο 11. ΑΠΟ ΤΑ ΝΟΥΚΛΕΪΝΙΚΑ ΣΤΗΝ ΠΡΩΤΕΪΝΗ, ΑΠΟ ΤΟΝ ΓΟΝΟΤΥΠΟ ΣΤΟΝ ΦΑΙΝΟΤΥΠΟ 207
Συγγραμικότητα γονιδίου και πρωτείνης 208
Φύση του γενετικού κώδικα 209
Κωδικοποίηση - Εκφραση της Πληροφορίας του DNA 211
Γενετικός Κώδικας 211
Ροή Γενετικής Πληροφορίας από το DNA στις Πρωτείνες -
- Σύνθεση RNA - Σύνθεση Πρωτεϊνών 213
Σύνθεση RNA - (Μεταγραφή) 213
Ωρίμανση του RNΑ 213
Αντίστροφη Μεταγραφή 216
Σύνθεση Πρωτεϊνών (Μετάφραση) 217
Ενεργοποίηση Αμινοξέων και Σχηματισμός Αμινοακυλο-tRNA 218
Δομή και Ρόλος του tRNA 218
Δομή του mRNA 220
Ρόλος Ριβοσωμάτων 221
Πρωτεϊνοσύνθεση - Μηχανισμός 222
Κεφάλαιο 12. ΜΕΤΑΛΛΑΓΕΣ 225
Μεταλλαγές - Είδη Μεταλλαγών 226
Μεταλλαξογόνοι Παράγοντες και Προκαλούμενες Βλάβες στο DNA 226
Επιδιόρθωση DNA 227
Σημειακές Μεταλλαγές 228
Χρωμοσωμικές Μεταλλαγές 231
Μεταλλαγές Γονιδιώματος 232
Κεφάλαιο 13. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ 235
Κλασική Γενετική 236
Νόμοι του Mendel 236
Χρωμοσωμική Θεωρία Κληρονομικότητας 238
Γενετικός Ανασυνδυασμός & Χαρτογράφηση 239
Γενετική Βακτηρίων 242
Μετασχηματισμός 242
Σύζευξη 244
Μεταγωγή 246
Γενετική Ιών 248
Κεφάλαιο 14. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΝΑΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΟΥ DNA 251
Τεχνικές 251
Κόψιμο - μάτισμα DNA, Κλωνοποίηση, Ξενιστές, Φορείς
Εισαγωγή Ξένου DNA στα Κύτταρα του Ξενιστή 253
Επιλογή Διαγονιδιακών Κυττάρων 254
Πηγές Γονιδίων για Κλωνοποίηση 255
Βιβλιοθήκη γονιδίων, Συμπληρωματικό DNA, Συνθετικό DNA 255
Πρακτικές Εφαρμογές - Προσδοκίες 256
Φυτοαγροτική Βιοτεχνολογία 256
Τεχνολογία Ανασυνδυασμένου DNA και Περιβάλλον 257
Μελέτη του Ανθρώπινου Γονιδιώματος και Σύγχρονη Ιατρική 258
Θέματα Ηθικής και Ασφάλειας 258
