INDICE. Capitolo 1 Introduzione alla biologia 1. Capitolo 5 Struttura della membrana e trasporto 87

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1 00PrPag_BROOKER 29/07/10 16:23 Pagina IX Prefazione XIX Guida alla lettura XXI Capitolo 1 Introduzione alla biologia Passato e presente delle proprietà della vita 2 Genoma e proteoma Lo studio del genoma e del proteoma fornisce una base evoluzionistica per la comprensione della biologia La biologia come disciplina scientifica 10 Dentro la ricerca L osservazione e la sperimentazione costituiscono il centro della biologia 15 PARTE I Capitolo 2 Chimica Basi chimiche della vita I: atomi, molecole e acqua Atomi 19 Dentro la ricerca Rutherford ha determinato il modello attuale dell atomo Legami chimici e molecole Proprietà dell acqua 31 Capitolo 3 Basi chimiche della vita II: molecole organiche Atomo di carbonio e studio delle molecole organiche Classificazione delle molecole organiche e delle macromolecole 44 Dentro la ricerca Anfinsen dimostrò che la struttura primaria della ribonucleasi determina la sua struttura tridimensionale 55 Genoma e proteoma Le proteine contengono domini funzionali nella propria struttura 56 PARTE II Capitolo 4 La cellula Caratteristiche generali delle cellule Microscopia Sommario della struttura cellulare 64 Genoma e proteoma Il proteoma determina le caratteristiche di una cellula Citosol 68 Dentro la ricerca I ricercatori Sheetz e Spudich hanno dimostrato che la miosina cammina sui filamenti di actina Nucleo e sistema di endomembrane Organuli semiautonomi 81 Capitolo 5 Struttura della membrana e trasporto Struttura della membrana 87 Genoma e proteoma Circa il 25% dei geni codifica per proteine di membrana Trasporto di membrana 94 Dentro la ricerca Agre scoprì che l osmosi avviene più rapidamente nelle cellule con proteine di trasporto che permettono la diffusione facilitata dell acqua 98 Capitolo 6 Organizzazione cellulare nella biologia dei sistemi (systems biology) Principi dell organizzazione cellulare Sistema endomembranoso 117 Dentro la ricerca Palade dimostrò che le proteine di secrezione si muovono in modo sequenziale attraverso gli organuli del sistema di endomembrana Organuli semiautonomi 124 Genoma e proteoma I mitocondri e i cloroplasti derivano da relazioni simbiotiche ancestrali 125 Capitolo 7 Enzimi, metabolismo e respirazione cellulare Energia, reazioni chimiche ed enzimi Panoramica del metabolismo 137 Genoma e proteoma Molte proteine utilizzano ATP come fonte di energia 139 IX

2 00PrPag_BROOKER 29/07/10 16:23 Pagina X X 7.3 Respirazione cellulare 141 Dentro la ricerca Yoshida e Kinosita dimostrarono che la sub-unità g dell enzima ATP sintasi ruota Metabolismo secondario 153 Capitolo 8 Fotosintesi Visione d insieme della fotosintesi Reazioni che sfruttano l energia luminosa 162 Genoma e proteoma I complessi di citocromi dei mitocondri e dei cloroplasti hanno in comune delle proteine simili dal punto di vista evolutivo Ciclo di Calvin 171 Dentro la ricerca Il ciclo di Calvin è stato determinato mediante metodi di marcatura con isotopi Variazioni nella fotosintesi 175 Capitolo 9 Comunicazione cellulare Aspetti generali della comunicazione cellulare Recettori cellulari Trasduzione del segnale e risposta cellulare 189 Genoma e proteoma Il tipo di risposta di una cellula a molecole segnale dipende dalle proteine che produce 194 Capitolo 10 Multicellularità Matrice extracellulare 197 Genoma e proteoma I collageni sono una famiglia di proteine che conferiscono diverse proprietà all ECM delle cellule animali Giunzioni cellulari 202 Dentro la ricerca Loewenstein e colleghi seguirono lo spostamento di un colorante fluorescente per stabilire le dimensioni dei canali delle giunzioni gap o comunicanti Tessuti 208 PARTE III Capitolo 11 Genetica Struttura degli acidi nucleici e replicazione del DNA Identificazione biochimica del materiale genetico 217 Dentro la ricerca Avery, MacLeod e McCarty hanno usato i metodi di purificazione per dimostrare che il DNA è il materiale genetico Struttura degli acidi nucleici Replicazione del DNA 227 Genoma e proteoma Le DNA polimerasi sono una famiglia di enzimi con funzioni specializzate 234 Capitolo 12 Espressione genica a livello molecolare Visione d insieme dell espressione genica Trascrizione Processamento dell RNA negli eucarioti Traduzione e codice genetico 251 Dentro la ricerca Nirenberg e Leder scoprirono che le triplette di RNA possono promuovere il legame del trna ai ribosomi Meccanismo della traduzione 255 Genoma e proteoma Il confronto degli rrna delle subunità minori in specie diverse è stato basilare per stabilire relazioni evolutive Fasi della traduzione 260 Capitolo 13 Regolazione genica Visione d insieme della regolazione genica Regolazione della trascrizione nei batteri 270 Dentro la ricerca Jacob, Monod e Pardee studiarono un mutante batterico costitutivo per determinare la funzione del repressore lac Regolazione della trascrizione negli eucarioti Regolazione negli eucarioti del processamento dell RNA e della traduzione 284 Genoma e proteoma L aumento di complessità biologica è correlata a una dimensione maggiore dei genomi e dei proteomi 285 Capitolo 14 Mutazioni, riparazione del DNA e cancro Mutazioni 291

3 00PrPag_BROOKER 29/07/10 16:23 Pagina XI XI Dentro la ricerca I Lederberg usarono la replica della piastra per dimostrare che le mutazioni sono eventi casuali Riparazione del DNA Cancro 303 Genoma e proteoma Le mutazioni di circa 300 geni umani possono promuovere la formazione del cancro 311 Capitolo 15 Cromosomi eucariotici, ciclo cellulare, meiosi e mitosi Struttura molecolare dei cromosomi eucariotici 315 Dentro la ricerca Noll confermò il modello a collana di perle di Kornberg mediante digestione della regione linker 316 Genoma e proteoma La coda degli istoni controlla il compattamento della cromatina Regolazione del ciclo cellulare 322 Dentro la ricerca Gli studi di Masui e Markert sulla maturazione degli oociti hanno permesso di identificare le cicline e le chinasi dipendenti da cicline Divisione cellulare mitotica Meiosi e riproduzione sessuale Variazioni nel numero e nella struttura dei cromosomi 339 Capitolo 16 Modelli semplici di eredità Leggi di Mendel e teoria cromosomica dell ereditarietà Cromosomi sessuali ed eredità legata all X 360 Dentro la ricerca Gli esperimenti di Morgan dimostrarono una correlazione tra i caratteri genetici e la trasmissione dei cromosomi sessuali nella Drosophila Variazioni nelle modalità di trasmissione e loro basi molecolari 364 Genoma e proteoma Le mutazioni di singoli geni causano molte malattie ereditarie e hanno effetti pleiotropici 365 Capitolo 17 Modelli complessi di eredità Interazioni tra geni Geni sullo stesso cromosoma: associazione, ricombinazione e mappatura 377 Dentro la ricerca Gli incroci di Bateson e di Punnett con i piselli odorosi dimostrarono che i geni non assortiscono sempre in maniera indipendente 377 Genoma e proteoma Le frequenze di ricombinazione forniscono un metodo per mappare i geni lungo i cromosomi Eredità extranucleare: i genomi degli organelli Inattivazione dell X, imprinting genomico ed effetto materno 383 Capitolo 18 Genetica di virus e batteri Proprietà genetiche dei virus Viroidi e prioni Proprietà genetiche dei batteri Trasferimento genico tra i batteri 410 Dentro la ricerca Gli studi condotti su E. coli da Lederberg e Tatum hanno fornito la dimostrazione del trasferimento genico tra batteri e hanno condotto alla scoperta della coniugazione 410 Genoma e proteoma Il trasferimento genico orizzontale consiste nel trasferimento di geni tra membri della stessa specie o di specie diverse 415 Capitolo 19 Genetica dello sviluppo Concetti generali di sviluppo Sviluppo negli organismi animali 425 Genoma e proteoma Un gruppo omologo di geni omeotici è stato osservato in tutti gli organismi animali 430 Dentro la ricerca Davis, Weintraub e Lassar identificarono i geni promotori della differenziazione delle cellule muscolari Sviluppo negli organismi vegetali 436 Capitolo 20 Tecnologia genetica Clonazione genica Genomica 449 Genoma e proteoma Un microarray di DNA è in grado di identificare quali geni vengono trascritti da una cellula 452

4 00PrPag_BROOKER 29/07/10 16:23 Pagina XII XII 20.3 Biotecnologia 453 Dentro la ricerca Blaese e collaboratori praticarono la prima terapia genica per il trattamento della deficienza da ADA 461 Capitolo 21 Genoma, proteoma e bioinformatica Genoma batterico e archeobatterico 468 Dentro la ricerca Venter, Smith e collaboratori sequenziarono il primo genoma nel Genoma eucariotico Proteoma Bioinformatica 480 PARTE IV Capitolo 22 Evoluzione Origine e storia della vita Origine della vita sulla Terra 489 Dentro la ricerca Bartel e Szostak dimostrarono la selezione chimica in laboratorio Storia della vita sulla Terra 498 Genoma e proteoma L origine delle cellule eucariotiche durante il Proterozoico ha coinvolto un associazione tra batteri e archea 503 Capitolo 23 Introduzione all evoluzione Teoria dell evoluzione Osservazioni del cambiamento evolutivo 516 Dentro la ricerca I Grant osservarono la selezione naturale nei fringuelli delle Galápagos Processi molecolari alla base dell evoluzione 524 Genoma e proteoma Nuovi geni negli eucarioti si sono evoluti per rimescolamento degli esoni 526 Capitolo 24 Genetica di popolazione Geni nelle popolazioni 531 Genoma e proteoma I geni nelle popolazioni naturali sono in genere polimorfici Meccanismi evolutivi e loro effetti sulle popolazioni 534 Dentro la ricerca Seehausen e van Alphen scoprirono che la colorazione dei maschi dei ciclidi africani è soggetta alla scelta femminile 541 Capitolo 25 Origine delle specie Concetti di specie Meccanismi di speciazione 556 Dentro la ricerca Podos scoprì che nei fringuelli un adattamento dell alimentazione può avere promosso anche l isolamento riproduttivo Velocità di speciazione Evo-Devo: biologia evoluzionistica dello sviluppo e la forma delle nuove specie 562 Genoma e proteoma Lo studio del gene Pax6 indica che tipi differenti di occhio si sono evoluti da una forma più semplice 566 Capitolo 26 Tassonomia e sistematica Tassonomia Sistematica 576 Dentro la ricerca Cooper e colleghi hanno estratto il DNA da uccelli non volatori estinti e lo hanno poi confrontato con il DNA estratto da specie attuali per ricostruire la loro filogenesi 585 Genoma e proteoma A causa del trasferimento orizzontale di geni, l albero della vita è in realtà una rete della vita 587 PARTE V Capitolo 27 Diversità Batteri e archea Diversità ed evoluzione Struttura e locomozione Riproduzione Nutrizione e metabolismo 605 Genoma e proteoma Studi di espressione genica hanno rivelato in che modo i cianobatteri fissano l azoto nelle sorgenti termali 606

5 00PrPag_BROOKER 29/07/10 16:23 Pagina XIII XIII 27.5 Ruoli ecologici e applicazioni biotecnologiche 607 Dentro la ricerca Gli esperimenti di Daly hanno rivelato in che modo l Mn(II) aiuta Deinococcus radiodurans a evitare i danni da radiazioni 609 Capitolo 28 Protisti Introduzione ai protisti Evoluzione e relazioni filogenetiche 616 Genoma e proteoma Le sequenze genomiche rivelano i differenti percorsi evolutivi di Trichomonas vaginalis e Giardia lamblia Adattamenti nutrizionali e difensivi 625 Dentro la ricerca Burkholder e collaboratori dimostrarono che i ceppi di dinoflagellati del genere Pfiesteria esercitano effetti tossici sulle cellule dei mammiferi Adattamenti riproduttivi 629 Capitolo 29 Funghi Relazioni evolutive e caratteri distintivi dei funghi Riproduzione sessuata e asessuata dei funghi Ecologia dei funghi e applicazioni biotecnologiche 644 Genoma e proteoma L espressione genica nei funghi ectomicorrizici spiega in che modo questi organismi vivano sia autonomamente sia in associazione con le piante 648 Dentro la ricerca Márquez e collaboratori scoprirono che una tripla associazione simbiotica permette alle piante di affrontare gli stress termici Diversità dei funghi 652 Capitolo 30 Piante e conquista delle terre emerse Discendenza e diversità delle piante moderne 661 Genoma e proteoma La felce Ceratopteris richardii fornisce un utile modello sperimentale per gli studi di genetica applicati all evoluzione delle piante Storia evolutiva delle piante terrestri Origine e importanza evolutiva dell embrione vegetale 676 Dentro la ricerca Browning e Gunning dimostrarono che i tessuti di trasferimento placentare agevolano il movimento di molecole organiche dai gametofiti agli sporofiti Origine e importanza evolutiva di foglie e semi 678 Capitolo 31 Evoluzione e diversità delle moderne gimnosperme e angiosperme Descrizione generale delle piante con semi Evoluzione e diversità delle moderne gimnosperme Evoluzione e diversità delle moderne angiosperme 694 Genoma e proteoma Alcuni eventi di duplicazione di interi genomi hanno influenzato il processo di diversificazione delle piante a fiore 699 Dentro la ricerca Hillig e Mahlberg analizzarono i metaboliti secondari per indagare la diversificazione delle specie appartenenti al genere Cannabis Ruolo della coevoluzione nella diversificazione delle angiosperme Influenza dell uomo sulla diversificazione delle angiosperme 706 Capitolo 32 Introduzione alla diversità del mondo animale Caratteristiche degli organismi animali Classificazione tradizionale degli organismi animali 713 Genoma e proteoma Le variazioni insorte nell espressione dei geni Hox influenzano la specializzazione dei segmenti corporei Metodi molecolari applicati allo studio della diversità animale 718 Dentro la ricerca Aguinaldo e collaboratori utilizzarono l SSU rrna per indagare le relazioni tassonomiche degli artropodi con altri taxa 720 Capitolo 33 Invertebrati Parazoa: le spugne, i primi animali dotati di multicellularità 728

6 00PrPag_BROOKER 29/07/10 16:23 Pagina XIV XIV 33.2 Radiata: meduse e altri animali a simmetria radiale Lophotrochozoa: platelminti, rotiferi, lofoforati, molluschi e anellidi 732 Dentro la ricerca Gli esperimenti di Fiorito e Scotto hanno dimostrato che gli invertebrati possono esibire comportamenti sofisticati appresi con l osservazione Ecdysozoa: nematodi e artropodi 744 Genoma e proteoma Il codice a barre: un nuovo strumento di classificazione Deuterostomia: echinodermi e cordati 755 Capitolo 34 Vertebrati Craniati: i cordati con un capo ben differenziato Vertebrati: i craniati con una colonna vertebrale Gnatostomi: i vertebrati provvisti di mascelle Tetrapodi: gli gnatostomi con quattro arti 773 Dentro la ricerca Davis, Capecchi e collaboratori fornirono una spiegazione dell estensione degli arti nei tetrapodi sulla base dello sviluppo genetico Amnioti: i tetrapodi con un uovo resistente alla disidratazione Mammiferi: gli amnioti che producono latte 785 Genoma e proteoma Un indagine comparativa dei codici genetici di scimpanzé e uomo 792 PARTE VI Capitolo 35 Piante Introduzione alla forma e alle funzioni delle piante a fiore Da una generazione di semi alla successiva la vita di una pianta a fiore Crescita e sviluppo delle piante Sistema del germoglio: gli adattamenti del fusto e della foglia 811 Dentro la ricerca Lawren Sack e collaboratori hanno dimostrato che le nervature palmate rendono la pianta tollerante alla rottura delle vene fogliari 814 Genoma e proteoma Il controllo genetico dello sviluppo degli stomi Adattamenti del sistema radicale 820 Capitolo 36 Reazione agli stimoli interni ed esterni nelle piante Visione d insieme delle risposte comportamentali delle piante Ormoni vegetali 829 Dentro la ricerca Gli esperimenti realizzati da Went e Briggs hanno svelato il ruolo dell auxina nel fototropismo 832 Genoma e proteoma La funzione della gibberellina si manifesta in una serie di stadi durante l evoluzione della pianta Risposte delle piante agli stimoli ambientali 839 Capitolo 37 Nutrizione nelle piante Bisogni nutrizionali delle piante Ruolo del suolo nella nutrizione delle piante 857 Dentro la ricerca Hammond e collaboratori hanno ingegnerizzato piante intelligenti che possono comunicare il proprio fabbisogno di fosforo Fonti biologiche di nutrienti per le piante 865 Genoma e proteoma Lo sviluppo delle simbiosi tra leguminose e rizobi 867 Capitolo 38 Trasporto nelle piante Visione d insieme del trasporto nelle piante Assorbimento e movimento dei materiali a livello cellulare Trasporto a livello tissutale Trasporto a lunga distanza 880 Dentro la ricerca Holbrook e collaboratori hanno dimostrato il ruolo dinamico dello xilema nel trasporto 884 Genoma e proteoma Gli studi sulla trascrizione genica utilizzando la tecnologia dei microarray rivelano l espressione di geni specifici dello xilema e del floema 893

7 00PrPag_BROOKER 29/07/10 16:23 Pagina XV XV Capitolo 39 Riproduzione nelle piante a fiore Visione d insieme della riproduzione nelle piante a fiore Produzione, struttura e sviluppo dei fiori Gametofiti maschile e femminile e doppia fecondazione 905 Dentro la ricerca Kranz e Lörz furono i primi a realizzare la fecondazione in vitro di una pianta Sviluppo dell embrione, del seme, del frutto e della plantula Riproduzione asessuata nelle piante 915 Genoma e proteoma L evoluzione della produzione dei propaguli nella Kalanchoe 916 PARTE VII Capitolo 40 Animali Organismi animali e omeostasi Organizzazione del corpo degli animali 921 Genoma e proteoma Lo sviluppo degli organi e delle loro funzioni è controllato dai geni omeotici Correlazione tra forma e funzione Omeostasi 931 Dentro la ricerca Pavlov dimostrò la relazione tra l apprendimento e i processi a feedforward 936 Capitolo 41 Nutrizione, digestione e assorbimento Nutrizione animale Ingestione Principi della digestione e dell assorbimento degli alimenti Panoramica generale dell apparato digerente nei vertebrati Meccanismi della digestione e dell assorbimento nei vertebrati 956 Genoma e proteoma L intolleranza al lattosio ha una spiegazione genetica Regolazione della digestione 960 Dentro la ricerca Bayliss e Starling scoprirono un meccanismo attraverso il quale l intestino tenue comunica con il pancreas Effetto sulla sanità pubblica 963 Capitolo 42 Controllo del bilancio energetico, del tasso metabolico e della temperatura corporea Utilizzo e conservazione dei nutrienti Regolazione della fase di assorbimento e post-assorbimento 973 Genoma e proteoma Le proteine GLUT trasportano il glucosio nelle cellule animali Bilancio energetico 976 Dentro la ricerca Coleman identificò un fattore della sazietà nei mammiferi Regolazione della temperatura corporea Effetto sulla sanità pubblica 989 Capitolo 43 Neuroscienza I: cellule del sistema nervoso Componenti cellulari del sistema nervoso Proprietà elettriche dei neuroni Comunicazione tra i neuroni 1002 Dentro la ricerca Otto Loewi scoprì l acetilcolina 1010 Genoma e proteoma I recettori dei neurotrasmettitori sono costituiti dall associazione di subunità variabili Effetto sulla sanità pubblica 1013 Capitolo 44 Neuroscienza II: evoluzione e funzione del cervello e del sistema nervoso Evoluzione e sviluppo dei sistemi nervosi Struttura e funzione del sistema nervoso umano 1024 Genoma e proteoma Diversi geni hanno avuto un ruolo importante nell evoluzione della corteccia cerebrale Basi cellulari dell apprendimento e della memoria 1033 Dentro la ricerca Gaser e Schlaug hanno dimostrato che le dimensioni di alcune strutture del cervello sono diverse tra musicisti e non-musicisti 1037

8 00PrPag_BROOKER 29/07/10 16:23 Pagina XVI XVI 44.4 Effetto sulla sanità pubblica 1038 Capitolo 45 Neuroscienza III: sistemi sensoriali Introduzione ai recettori sensoriali Meccanorecettori Termocettori e nocicettori Recettori sensibili agli stimoli elettromagnetici Fotorecettori 1054 Genoma e proteoma Il daltonismo è dovuto a mutazioni dei pigmenti dei coni Chemiorecettori 1063 Dentro la ricerca Buck e Axel scoprirono una famiglia di proteine recettore per l olfatto che si legano a specifiche molecole odorose Effetto sulla sanità pubblica 1067 Capitolo 46 Apparato muscolo-scheletrico e locomozione Diversi tipi di scheletro animale Scheletro dei vertebrati Struttura del muscolo scheletrico e meccanismo che genera la forza 1076 Genoma e proteoma Può una mutazione della miosina, insorta nelle prime fasi dell evoluzione, aver influito sullo sviluppo del cervello? Funzione del muscolo scheletrico 1084 Dentro la ricerca Evans e collaboratori hanno attivato un gene per ottenere il topo maroteneta Locomozione negli animali Effetto sulla sanità pubblica 1090 Capitolo 47 Apparato circolatorio Diversi tipi di apparato circolatorio Sangue e suoi componenti 1100 Genoma e proteoma L emofilia è causata da un difetto genetico presente nei fattori di coagulazione Cuore dei vertebrati e sue funzioni Vasi sanguigni Relazioni tra pressione sanguigna, flusso sanguigno e resistenza 1110 Dentro la ricerca Furchgott scoprì un fattore vasodilatatore prodotto dalle cellule endoteliali Meccanismi di adattamento dell apparato circolatorio chiuso Effetto sulla sanità pubblica 1116 Capitolo 48 Apparato respiratorio Proprietà fisiche dei gas Diversi tipi di apparato respiratorio Struttura e funzione dell apparato respiratorio nei mammiferi e negli uccelli 1129 Dentro la ricerca Schmidt-Nielsen individuò il percorso del flusso dell aria nell apparato respiratorio degli uccelli Controllo della ventilazione nei polmoni dei mammiferi Meccanismi di trasporto dell ossigeno nel sangue 1137 Genoma e proteoma L emoglobina si è evoluta 500 milioni di anni fa Adattamenti alle condizioni estreme Effetto sulla sanità pubblica 1142 Capitolo 49 Apparato escretore ed equilibrio idrosalino Principi dell omeostasi dei liquidi interni 1148 Dentro la ricerca Cade e colleghi scoprirono perché le prestazioni degli atleti peggioravano nelle giornate calde Principi della filtrazione dei liquidi e dell escrezione dei cataboliti Diversi sistemi escretori a confronto Funzione dei reni e stile di vita nei vertebrati Struttura e funzione dei reni nei mammiferi 1160 Genoma e proteoma I canali per l acqua chiamati acquaporine costituiscono una grande famiglia di proteine ubiquitarie in natura Effetto sulla sanità pubblica 1166 Capitolo 50 Apparato endocrino Meccanismi di azione e di regolazione della funzione endocrina 1172

9 00PrPag_BROOKER 29/07/10 16:23 Pagina XVII XVII Genoma e proteoma Gli ormoni e i recettori si sono evoluti come un sistema molecolare strettamente integrato Relazioni tra l apparato endocrino e quello nervoso Regolazione endocrina del metabolismo e del bilancio energetico 1180 Dentro la ricerca Banting, Best, MacLeod e Collip furono i primi a isolare l insulina Regolazione endocrina dell equilibrio dei sali Regolazione endocrina della crescita e della differenziazione Regolazione endocrina della riproduzione Risposta endocrina allo stress Effetto sulla sanità pubblica 1195 Capitolo 51 Riproduzione animale Riproduzione asessuata Riproduzione sessuata 1202 Dentro la ricerca Paland e Lynch fornirono l evidenza che la riproduzione sessuata può promuovere nelle popolazioni l eliminazione di mutazioni nocive Strutture e funzioni riproduttive nei mammiferi Gravidanza nei mammiferi 1214 Genoma e proteoma L evoluzione della famiglia di geni delle globine è stata importante per la gestazione interna nei mammiferi Sincronizzazione della riproduzione con i momenti favorevoli dell anno Effetto sulla sanità pubblica 1218 Capitolo 52 Sviluppo animale Principi dello sviluppo animale Eventi generali dello sviluppo embrionale Regolazione della differenziazione cellulare e della morfogenesi durante lo sviluppo animale 1236 Genoma e proteoma Gruppi di cellule embrionali possono produrre specifiche strutture corporee, anche quando vengono trapiantate in differenti animali 1239 Dentro la ricerca Richard Harland e collaboratori identificarono geni espressi in modo specifico nell organizzatore Effetto sulla sanità pubblica 1242 Capitolo 53 Sistemi immunitari Tipi di patogeni Immunità innata Immunità acquisita 1251 Genoma e proteoma Ricombinazione e ipermutazione producono un vastissimo numero di differenti proteine immunoglobuliniche 1256 Dentro la ricerca Traniello e collaboratori hanno dimostrato che gli insetti sociali possono sviluppare uno stato di immunità sociale Effetto sulla sanità pubblica 1267 PARTE VIII Capitolo 54 Ecologia Introduzione all ecologia e ai biomi Scala dell ecologia 1274 Dentro la ricerca Gli esperimenti di Callaway e Aschehoug hanno dimostrato che le piante invasive acquistano un vantaggio competitivo su quelle native attraverso la secrezione di sostanze chimiche Metodi dell ecologia Impatto dell ambiente sulla distribuzione degli organismi 1279 Genoma e proteoma La tolleranza termica può essere manipolata mediante l ingegneria genetica Clima e sue relazioni con le comunità biologiche Biomi terrestri 1292 Capitolo 55 Ecologia comportamentale Influenza della genetica e dell apprendimento sul comportamento 1306 Genoma e proteoma Alcuni comportamenti sono il risultato di influenze genetiche semplici 1306

10 00PrPag_BROOKER 29/07/10 16:23 Pagina XVIII XVIII 55.2 Spostamenti locali e migrazioni a lunga distanza 1310 Dentro la ricerca Gli esperimenti di Tinbergen dimostrano che le vespe scavatrici utilizzano punti di riferimento per ritrovare il proprio nido Comportamento di foraggiamento Comunicazione Vita di gruppo Altruismo Sistemi di accoppiamento 1323 Capitolo 56 Ecologia di popolazione Comprendere le popolazioni Demografia 1336 Dentro la ricerca Le collezioni di teschi di pecore bighorn bianche di Murie hanno permesso di costruire tabelle di vita accurate Crescita delle popolazioni 1341 Genoma e proteoma L esaploidia fa aumentare la crescita delle sequoie della California Crescita della popolazione umana 1348 Capitolo 57 Interazioni tra le specie Competizione 1356 Dentro la ricerca Gli esperimenti di Connell sui cirripedi hanno dimostrato che in natura una specie può escluderne un altra attraverso la competizione Predazione, erbivoria e parassitismo 1363 Genoma e proteoma Le malattie delle piante possono essere combattute con l impiego di piante transgeniche Mutualismo e commensalismo Modelli teorici 1374 Capitolo 58 Ecologia di comunità Diversi approcci allo studio delle comunità Ricchezza di specie Misurare la diversità delle specie 1384 Genoma e proteoma La metagenomica può essere utile per misurare la diversità delle comunità Diversità delle specie e stabilità delle comunità Successione: il cambiamento della comunità Biogeografia delle isole 1392 Dentro la ricerca Gli esperimenti di Simberloff e Wilson misero alla prova le previsioni del modello dell equilibrio per la biogeografia delle isole 1395 Capitolo 59 Ecologia degli ecosistemi Reti alimentari e flusso di energia Produzione di biomassa negli ecosistemi Cicli biogeochimici 1412 Dentro la ricerca Gli esperimenti di Stiling e Drake hanno dimostrato che in condizioni di elevati livelli di CO 2 aumenta la crescita delle piante ma decresce l erbivoria 1415 Genoma e proteoma L inquinamento può provocare mutazioni ereditabili 1420 Capitolo 60 Biodiversità e biologia della conservazione Che cos è la biodiversità? Perché conservare la biodiversità? 1426 Dentro la ricerca Gli esperimenti presso l Ecotron hanno dimostrato l esistenza di una relazione tra la biodiversità e il funzionamento degli ecosistemi Cause dell estinzione e della perdita di biodiversità Strategie di conservazione 1437 Genoma e proteoma La clonazione può salvare le specie in pericolo? 1445 Crediti C-1 Indice analitico I-1