Vorwort | 5 |
Inhaltsverzeichnis | 7 |
1 Einleitung | 11 |
Literatur | 16 |
2 Individualität | 18 |
2.1 Der Lebensbegriff und die Biologie | 20 |
2.2 Die animistische Weltsicht | 23 |
2.3 Die Entdeckung des Organischen: Aristoteles | 24 |
2.4 Der kartesianische Schnitt und seine Folgen | 26 |
2.5 Lebendiges ist allgegenwärtig | 30 |
2.6 Omne vivum e vivo | 32 |
2.7 Das teleologische Denken | 34 |
2.8 Das Faktum des Zweckmäßigen | 38 |
2.9 Der Ursprung des Zweckmäßigen | 42 |
2.10 Die Teleonomie und Zielgerichtetheit | 44 |
2.11 Die Frage nach dem „Wozu“ | 46 |
2.12 Teleonomie und Kybernetik | 48 |
2.13 Der ontologische Reduktionismus (Physikalismus) | 51 |
2.14 Die Konzepte einer Lebenskraft (Vitalismus) | 59 |
Literatur | 62 |
3 Zelle | 68 |
3.1 Die Zelle als Elementarorganismus | 69 |
3.2 Molekulartheorien des Lebens | 71 |
3.3 Die Plasmamembran trennt innen und außen | 74 |
3.4 Zwei Zelltypen | 79 |
3.5 Das Zytoskelett | 83 |
3.6 Die „Minimalzelle“ | 87 |
3.7 Synthetische Biologie | 89 |
3.8 Omnis cellula e cellula | 92 |
3.9 Zytokinese | 97 |
3.10 Der vielzellige Organismus | 100 |
3.11 Bei Pflanzen herrschen besondere Bedingungen | 103 |
3.12 Viren sind keine Organismen | 104 |
Literatur | 106 |
4 Evolution | 111 |
4.1 Die biologische Art (Biospezies) | 112 |
4.2 Diversität – wie viele Arten? | 115 |
4.3 Darwins Theorie und der Darwinismus | 121 |
4.4 Der evolutive Wandel | 125 |
4.5 Die „moderne Synthese“ und ihre Fortsetzung | 129 |
4.6 Die natürliche Selektion als allgemeines Prinzip | 131 |
4.7 Sexualität | 137 |
4.8 Die Artbildung (Speziation) | 142 |
4.9 Die Neutralisten-Selektionisten-Kontroverse | 147 |
4.10 Der Evolutionismus | 149 |
4.11 Die Frage nach dem Ursprung des Lebens | 153 |
4.12 Eine primordiale RNA-Welt? | 158 |
4.13 Individualisierung: Ursprung einer Protozelle | 160 |
4.14 Der Ursprung der eukaryotischen Zelle | 162 |
4.15 Der universelle Stammbaum der Organismen | 166 |
4.16 Leben auf anderen Planeten? – Das Anthropische Prinzip | 169 |
Literatur | 176 |
5 Dynamik | 186 |
5.1 Organismen existieren nur bei ständiger Selbsterneuerung | 187 |
5.2 Der stationäre Zustand | 189 |
5.3 Selbsterneuerungsraten | 192 |
5.4 Entropie und Ordnung | 195 |
5.5 Entropie und Leben | 197 |
5.6 Systeme unter gleichgewichtsfernen Bedingungen | 201 |
5.7 Dissipative Strukturen | 204 |
5.8 Biologische dissipative Strukturen | 208 |
5.9 Konservative Strukturen | 211 |
Literatur | 214 |
6 Energetik | 218 |
6.1 Ernährungsstrategien | 220 |
6.2 Lebewesen ernähren sich von freier Enthalpie | 223 |
6.3 Der Energieerhaltungssatz | 225 |
6.4 Energiebilanzen | 228 |
6.5 Die biologische Oxidation und die Elektronen-Carrier | 231 |
6.6 Das ATP als „universelle Energiewährung“ | 234 |
6.7 Glykolyse: Substratkettenphosphorylierung | 237 |
6.8 Citratzyklus und Atmungskette | 240 |
6.9 ATP-Synthase: oxidative Phosphorylierung | 244 |
6.10 Licht als primäre Energiequelle: Photophosphorylierung | 246 |
Literatur | 252 |
7 Organisation | 254 |
7.1 Der Metabolismus als Daseinsweise der Organismen | 255 |
7.2 Der Metabolismus als Interaktom | 261 |
7.3 Erscheinungen der Kryptobiose | 264 |
7.4 Das Wasser | 265 |
7.5 Die Proteine als die „intelligenten“ Moleküle | 270 |
7.6 Der Metabolismus ist organisiert | 274 |
7.7 Molekulare Komplementarität | 276 |
7.8 Ohne Enzyme geht es nicht | 279 |
7.9 Der Metabolismus ist reguliert | 285 |
7.10 Allosterische Enzyme | 288 |
7.11 Schrittmacherreaktionen | 291 |
7.12 Der Metabolismus erfordert Strukturen | 293 |
Literatur | 297 |
8 Information | 301 |
8.1 Die molekularbiologische Revolution und die neue Begrifflichkeit | 302 |
8.2 Signal, Nachricht und Information | 305 |
8.3 Shannons mathematische Theorie der Kommunikation | 309 |
8.4 Information und Entropie | 312 |
8.5 Die interzelluläre Kommunikation | 316 |
8.6 Signaltransduktion durch membranständige Rezeptorproteine | 320 |
8.7 Intrazelluläre Signalkaskaden | 324 |
8.8 Steuerung und Vernetzung der Signalkaskaden | 330 |
8.9 Der genetische „Informationstransfer“ und die Embryogenese | 331 |
Literatur | 332 |
9 Spezifität | 337 |
9.1 Proteine bedürfen zu ihrer Neubildung einer Matrize | 338 |
9.2 DNA als Träger genetischer Spezifität | 339 |
9.3 Die Replikation der DNA | 343 |
9.4 Die Ribonukleinsäuren (RNA) | 345 |
9.5 Die Transkription und ihre Kontrolle | 347 |
9.6 Der genetische Code | 352 |
9.7 Die Proteinbiosynthese (Translation) | 355 |
9.8 Die Struktur des Genoms | 360 |
9.9 Das Genom als interaktives Netzwerk | 365 |
9.10 Das zentrale molekularbiologische Dogma | 367 |
Literatur | 370 |
10 Formbildung | 373 |
10.1 Epigenese vs. Präformation | 374 |
10.2 Auf dem Wege zu einer Theorie der Entwicklung | 377 |
10.3 Entwicklung ist progressives, koordinatives Zellverhalten | 379 |
10.4 Furchung | 383 |
10.5 Gastrulation | 389 |
10.6 Determination | 391 |
10.7 Differenzierung | 395 |
10.8 Die Frage der Reversibilität | 400 |
10.9 Asymmetrische Zellteilung – Mosaikentwicklung | 402 |
10.10 Abhängige Differenzierung: Induktion | 405 |
10.11 Regionalisierung durch stoffliche Gradienten | 408 |
10.12 Die homöotischen Selektorgene | 412 |
10.13 Programmierter Zelltod (Apoptose) | 416 |
10.14 Das Beispiel Dictyostelium discoideum | 418 |
10.15 Ex DNA omnia? | 420 |
10.16 Altern und Tod | 423 |
Literatur | 429 |
11 Autonomie | 434 |
11.1 Das Paradigma der Selbstorganisation | 435 |
11.2 Der Schichtenaufbau der realen Welt | 437 |
11.3 „Leben“ als emergente Erscheinung | 440 |
11.4 Biologie und Physik – Grenzen des Theorienreduktionismus | 443 |
11.5 Biologie als autonome Wissenschaft | 447 |
11.6 Wissenschaft und Erkenntnis | 450 |
11.7 Wissenschaft und Weltanschauung | 454 |
11.8 Versuch eines Resümees | 460 |
Literatur | 463 |
Sachverzeichnis | 468 |
Personenverzeichnis | 479 |