INDICE. VOLUME 1 Cellula. VOLUME 2 Genetica. Capitolo 9 Comunicazione cellulare 181. Capitolo 1 Introduzione alla biologia 1

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1 00PrPag_Vol_02_BROOKER 30/07/10 11:22 Pagina V VOLUME 1 Cellula Capitolo 1 Introduzione alla biologia 1 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 8 Fotosintesi 159 Capitolo 9 Comunicazione cellulare 181 Capitolo 10 Multicellularità 197 VOLUME 2 Genetica Prefazione XI Guida alla lettura XIII 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 Riepilogo 237 Test di autovalutazione 238 Quesiti teorici 238 Quesiti sperimentali 239 Spunti di discussione 239 Capitolo 12 Espressione genica a livello molecolare Visione d insieme dell espressione genica 241

2 00PrPag_Vol_02_BROOKER 30/07/10 11:22 Pagina VI VI 12.2 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 Riepilogo 263 Test di autovalutazione 264 Quesiti teorici 265 Quesiti sperimentali 265 Spunti di discussione 265 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 Riepilogo 287 Test di autovalutazione 288 Quesiti teorici 289 Quesiti sperimentali 289 Spunti di discussione 289 Capitolo 14 Mutazioni, riparazione del DNA e cancro Mutazioni 291 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 Riepilogo 312 Test di autovalutazione 313 Quesiti teorici 313 Quesiti sperimentali 313 Spunti di discussione 313 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 Riepilogo 343 Test di autovalutazione 344 Quesiti teorici 345 Quesiti sperimentali 345 Spunti di discussione 346 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

3 00PrPag_Vol_02_BROOKER 30/07/10 11:22 Pagina VII VII Genoma e proteoma Le mutazioni di singoli geni causano molte malattie ereditarie e hanno effetti pleiotropici 365 Riepilogo 370 Test di autovalutazione 371 Quesiti teorici 371 Quesiti sperimentali 371 Spunti di discussione 371 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 Riepilogo 390 Test di autovalutazione 391 Quesiti teorici 391 Quesiti sperimentali 391 Spunti di discussione 391 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 Riepilogo 416 Test di autovalutazione 416 Quesiti teorici 417 Quesiti sperimentali 417 Spunti di discussione 417 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 Riepilogo 439 Test di autovalutazione 440 Quesiti teorici 440 Quesiti sperimentali 440 Spunti di discussione 441 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 Biotecnologia 453 Dentro la ricerca Blaese e collaboratori praticarono la prima terapia genica per il trattamento della deficienza da ADA 461 Riepilogo 463 Test di autovalutazione 464 Quesiti teorici 464 Quesiti sperimentali 465 Spunti di discussione 465 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

4 00PrPag_Vol_02_BROOKER 30/07/10 11:22 Pagina VIII VIII Riepilogo 485 Test di autovalutazione 486 Quesiti teorici 486 Quesiti sperimentali 486 Spunti di discussione 487 Crediti C2-1 Indice analitico I2-1 VOLUME 3 Evoluzione PARTE IV Capitolo 22 Evoluzione Origine e storia della vita 489 Capitolo 23 Introduzione all evoluzione 511 Capitolo 30 Piante e conquista delle terre emerse 661 Capitolo 31 Evoluzione e diversità delle moderne gimnosperme e angiosperme 687 Capitolo 32 Introduzione alla diversità del mondo animale 711 Capitolo 33 Invertebrati 727 Capitolo 34 Vertebrati 765 Capitolo 24 Genetica di popolazione 531 Capitolo 25 Origine delle specie 551 Capitolo 26 Tassonomia e sistematica 571 PARTE V Diversità Capitolo 27 Batteri e archea 593 Capitolo 28 Protisti 613 Capitolo 29 Funghi 637 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

5 00PrPag_Vol_02_BROOKER 30/07/10 11:22 Pagina IX IX 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 47 Apparato circolatorio 1095 Capitolo 48 Apparato respiratorio 1121 Capitolo 49 Apparato escretore ed equilibrio idrosalino 1147 Capitolo 50 Apparato endocrino 1171 Capitolo 51 Riproduzione animale 1201 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 52 Sviluppo animale 1225 Capitolo 53 Sistemi immunitari 1247 VOLUME 6 Ecologia PARTE VIII Capitolo 54 Ecologia Introduzione all ecologia e ai biomi 1273 Capitolo 55 Ecologia comportamentale 1305 Capitolo 56 Ecologia di popolazione 1331

6 00PrPag_Vol_02_BROOKER 30/07/10 11:22 Pagina X X Capitolo 57 Interazioni tra le specie 1355 Capitolo 59 Ecologia degli ecosistemi 1401 Capitolo 58 Ecologia di comunità 1379 Capitolo 60 Biodiversità e biologia della conservazione 1425