| Vorwort | 6 |
| Abkürzungsverzeichnis | 8 |
| Inhaltsverzeichnis | 9 |
| 1 Einleitung | 14 |
| 2 Was sind Mikroorganismen und wie sind sie entstanden | 17 |
| 3 Anfänge naturwissenschaftlichen Denkens | 20 |
| 3.1 Galenos von Pergamon (129–199), ein bedeutender Mediziner in der Antike | 20 |
| 3.2 Avicenna (980–1037), Förderer der Medizin | 23 |
| 3.3 Hieronymus Fracastoro und das infektiöse Agens | 23 |
| 4 Die Fortschritte der Naturwissenschaften im 17. und 18. Jahrhundert | 34 |
| 4.1 Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723) | 36 |
| 4.2 Versuche, den Bakterien in der Welt der Lebewesen einen Platz zuzuweisen | 47 |
| 4.3 Mit der Hypothese der Urzeugung entwickelte sich modernes Denken und Experimentieren | 50 |
| 5 Die Entwicklung moderner mikrobiologischer Forschung im 19. Jahrhundert | 56 |
| 5.1 Neue Methoden und Denkansätze | 56 |
| 5.2 Der Breslauer Botaniker Ferdinand Cohn setzt Maßstäbe für die bakteriologische Forschung | 61 |
| 5.3 Cohn, Koch und Pasteur repräsentieren Richtungen bakteriologischer Forschung | 70 |
| 6 Die vielfältigen Aktivitäten von Bakterien in der Natur | 98 |
| 6.1 Entwicklung von Methoden und Denkansätzen | 98 |
| 6.2 Der Stickstoffkreislauf | 100 |
| 6.3 Der Kreislauf des Schwefels | 108 |
| 6.4 Die Kreisläufe von Sauerstoff und Kohlenstoff | 111 |
| 6.5 Metalle im Energiestoffwechsel von Bakterien | 123 |
| 6.6 Die Aufklärung von Gärungsstoffwechsel und Atmung | 126 |
| 6.7 Die photosynthetisch aktiven Bakterien | 129 |
| 6.8 Die Welt der „blaugrünen Algen“, die Cyanobakterien mit oxygener Photosynthese | 139 |
| 7 Die Entdeckung der Viren und anderer suborganismischer infektiöser Agenzien | 142 |
| 7.1 Das Tabakmosaikvirus und andere Viren | 142 |
| 7.2 Viroide: Nackte, infektiöse Ribonukleinsäure | 147 |
| 7.3 Prione, die unheimlichen Krankheitserreger aus Protein | 148 |
| 8 Die Wege zur Entdeckung von Proteinen, Enzymen und Zellstrukturen | 150 |
| 8.1 Die Zelle als Grundbaustein aller Organismen | 150 |
| 8.2 Entdeckung des Generationswechsels | 151 |
| 9 Die Einheit des Stoffwechsels und die Aufklärung von Proteinstrukturen | 152 |
| 10 Die Molekularbiologie erweitert unser Blickfenster auf das Geschehen in der Natur | 155 |
| 10.1 Das Entstehen der Vererbungslehre | 155 |
| 10.2 Die Chemie der Makromoleküle | 157 |
| 10.3 Das Entstehen der Bakteriengenetik | 157 |
| 10.4 Lederberg und sein Beitrag zur Entwicklung der Bakteriengenetik | 158 |
| 10.5 Fortschritte der molekularen Genetik | 163 |
| 10.6 Die Doppelhelix der Desoxyribonukleinsäure (DNA) | 164 |
| 10.7 Der genetische Code und seine Übersetzung in die Sprache der Proteine | 171 |
| 10.8 Die molekulare Biologie der Zelle | 175 |
| 10.9 Der Begriff der Spezies und die Sexualität bei Bakterien | 181 |
| 11 Die Verwandtschaft zwischen Bacteria, Archaea und Eukarya | 186 |
| 11.1 Die Symbiontentheorie und ihr Einfluss auf die Deutung der Stammesentwicklung | 188 |
| 11.2 Die Drei-Domänen- und die Eocytenhypothese | 189 |
| 11.3 Bacteria und Archaea | 190 |
| 12 Regulation von Stoffwechsel und Zelldifferenzierung | 194 |
| 12.1 Die ATP-Synthase | 195 |
| 12.2 Energieproduktion durch Substratstufenphoshorylierung | 197 |
| 13 Mikroorganismen und ihre Umwelt | 200 |
| 13.1 Strategien der Bakterien, einen optimalen Lebensraum zu besetzen | 202 |
| 13.2 Aktive Bewegung von Bakterien | 203 |
| 13.3 Süßwasser-Binnenseen | 205 |
| 13.4 Das Streifenwatt | 208 |
| 13.5 Lebensgemeinschaften in der Tiefsee der Ozeane | 210 |
| 13.6 Leben unter dem Eis in der Antarktis | 215 |
| 13.7 Andere extreme Standorte | 215 |
| 13.8 Lebensgemeinschaften im Boden | 216 |
| 13.9 Lebensgemeinschaften im Darm des Menschen | 218 |
| 13.10 Der Pansen und seine Bewohner | 221 |
| 13.11 Trinkwasser und Abwasser | 221 |
| 14 Mikroorganismen im Dienste des Menschen: Biotechnologie | 225 |
| 15 Systembiologie | 230 |
| 15.1 Die Systembiologie untersucht Regulationsnetzwerke und phylogenetische Beziehungen | 230 |
| 15.2 Die synthetische Biologie konstruiert Organismen mit bestimmten Eigenschaften | 231 |
| 16 Anmerkungen zur Evolution der Lebewesen | 234 |
| Ausblick | 240 |
| Glossar | 242 |
| Literatur | 244 |
| Sachverzeichnis | 257 |
