INDICE. VOLUME 1 Cellula. VOLUME 2 Genetica. Capitolo 8 Fotosintesi 159. Capitolo 1 Introduzione alla biologia 1

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1 00PrPag_Vol_03_BROOKER 30/07/10 11:27 Pagina V VOLUME 1 Cellula Capitolo 1 Introduzione alla biologia 1 Capitolo 8 Fotosintesi 159 Capitolo 9 Comunicazione cellulare 181 PARTE I Capitolo 2 Chimica Basi chimiche della vita I: atomi, molecole e acqua 19 Capitolo 3 Basi chimiche della vita II: molecole organiche 41 PARTE II Capitolo 4 La cellula Caratteristiche generali delle cellule 61 Capitolo 5 Struttura della membrana e trasporto 87 Capitolo 6 Organizzazione cellulare nella biologia dei sistemi (systems biology) 109 Capitolo 7 Enzimi, metabolismo e respirazione cellulare 131 Capitolo 10 Multicellularità 197 VOLUME 2 Genetica PARTE III Capitolo 11 Genetica Struttura degli acidi nucleici e replicazione del DNA 217 Capitolo 12 Espressione genica a livello molecolare 241 Capitolo 13 Regolazione genica 267 Capitolo 14 Mutazioni, riparazione del DNA e cancro 291 Capitolo 15 Cromosomi eucariotici, ciclo cellulare, meiosi e mitosi 315

2 00PrPag_Vol_03_BROOKER 30/07/10 11:27 Pagina VI VI Capitolo 16 Modelli semplici di eredità 347 Capitolo 17 Modelli complessi di eredità 373 Capitolo 18 Genetica di virus e batteri 393 Capitolo 19 Genetica dello sviluppo 419 Capitolo 20 Tecnologia genetica 443 Capitolo 21 Genoma, proteoma e bioinformatica 467 VOLUME 3 Evoluzione Prefazione XI Guida alla lettura XIII 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 Riepilogo 509 Test di autovalutazione 509 Quesiti teorici 510 Quesiti sperimentali 510 Spunti di discussione 510 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 Riepilogo 528 Test di autovalutazione 529 Quesiti teorici 530 Quesiti sperimentali 530 Spunti di discussione 530 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 Riepilogo 547 Test di autovalutazione 548 Quesiti teorici 549 Quesiti sperimentali 549 Spunti di discussione 549 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

3 00PrPag_Vol_03_BROOKER 30/07/10 11:27 Pagina VII VII Riepilogo 568 Test di autovalutazione 569 Quesiti teorici 570 Quesiti sperimentali 570 Spunti di discussione 570 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 Riepilogo 589 Test di autovalutazione 590 Quesiti teorici 591 Quesiti sperimentali 591 Spunti di discussione 591 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 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 Riepilogo 611 Test di autovalutazione 612 Quesiti teorici 612 Quesiti sperimentali 612 Spunti di discussione 612 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 Riepilogo 634 Test di autovalutazione 635 Quesiti teorici 636 Quesiti sperimentali 636 Spunti di discussione 636 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 Riepilogo 657 Test di autovalutazione 658 Quesiti teorici 659 Quesiti sperimentali 659 Spunti di discussione 659 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 672

4 00PrPag_Vol_03_BROOKER 30/07/10 11:27 Pagina VIII VIII 30.3 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 Riepilogo 683 Test di autovalutazione 684 Quesiti teorici 685 Quesiti sperimentali 685 Spunti di discussione 685 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 Riepilogo 708 Test di autovalutazione 709 Quesiti teorici 710 Quesiti sperimentali 710 Spunti di discussione 710 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 Riepilogo 724 Test di autovalutazione 725 Quesiti teorici 726 Quesiti sperimentali 726 Spunti di discussione 726 Capitolo 33 Invertebrati Parazoa: le spugne, i primi animali dotati di multicellularità 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 Riepilogo 760 Test di autovalutazione 762 Quesiti teorici 763 Quesiti sperimentali 763 Spunti di discussione 763 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 778

5 00PrPag_Vol_03_BROOKER 30/07/10 11:27 Pagina IX IX 34.6 Mammiferi: gli amnioti che producono latte 785 Genoma e proteoma Un indagine comparativa dei codici genetici di scimpanzé e uomo 792 Riepilogo 797 Test di autovalutazione 798 Quesiti teorici 798 Quesiti sperimentali 799 Spunti di discussione 799 Crediti C3-1 Indice analitico I3-1 VOLUME 4 Piante PARTE VI Capitolo 35 Piante Introduzione alla forma e alle funzioni delle piante a fiore 801 Capitolo 36 Reazione agli stimoli interni ed esterni nelle piante 827 Capitolo 37 Nutrizione nelle piante 851 Capitolo 38 Trasporto nelle piante 873 Capitolo 39 Riproduzione nelle piante a fiore 897 VOLUME 5 Animali PARTE VII Capitolo 40 Animali Organismi animali e omeostasi 921 Capitolo 41 Nutrizione, digestione e assorbimento 941 Capitolo 42 Controllo del bilancio energetico, del tasso metabolico e della temperatura corporea 969 Capitolo 43 Neuroscienza I: cellule del sistema nervoso 995 Capitolo 44 Neuroscienza II: evoluzione e funzione del cervello e del sistema nervoso 1019 Capitolo 45 Neuroscienza III: sistemi sensoriali 1043 Capitolo 46 Apparato muscolo-scheletrico e locomozione 1073 Capitolo 47 Apparato circolatorio 1095 Capitolo 48 Apparato respiratorio 1121 Capitolo 49 Apparato escretore ed equilibrio idrosalino 1147 Capitolo 50 Apparato endocrino 1171

6 00PrPag_Vol_03_BROOKER 30/07/10 11:27 Pagina X X Capitolo 51 Riproduzione animale 1201 Capitolo 55 Ecologia comportamentale 1305 Capitolo 52 Sviluppo animale 1225 Capitolo 53 Sistemi immunitari 1247 Capitolo 56 Ecologia di popolazione 1331 Capitolo 57 Interazioni tra le specie 1355 Capitolo 58 VOLUME 6 Ecologia Ecologia di comunità 1379 PARTE VIII Ecologia Capitolo 59 Ecologia degli ecosistemi 1401 Capitolo 54 Introduzione all ecologia e ai biomi 1273 Capitolo 60 Biodiversità e biologia della conservazione 1425