1장 생물학으로의 초대 1
1.1 생명의 조직화 단계 2
1.2 생물체의 통일성에 대한 개요 4
1.3 이렇게 통일성이 높다면, 왜 그토록 많은 종이 존재하는가? 6
1.4 다양성에 대한 진화론적 견해 8
1.5 생명과학적 질문의 본질 9
1.6 실험검증의 효능 10
1.7 과학의 범위와 한계 12

단원 1 세포

2장 생물체의 분자 15
2.1 원자와 원자 간의 상호작용 16
2.2 생물분자에서의 결합 18
2.3 생명에 기여한 물의 특성 20
2.4 산과 염기 22
2.5 생물분자－구조에서 기능까지 23
2.6 정말로 풍부한 탄수화물 26
2.7 기름지고 미끄러우면 틀림없이 지질이다 28
2.8 단백질－구조와 기능의 다양성 30
2.9 왜 단백질의 구조가 매우 중요한가? 32
2.10 뉴클레오티드와 핵산 34

3장 세포는 어떻게 이루어져 있는가? 38
3.1 세포란 무엇인가? 39
3.2 대부분의 세포는 정말 작다 40
3.3 세포막의 구조 41
3.4 원핵세포의 면밀한 관찰 43
3.5 진핵세포의 면밀한 관찰 44
3.6 세포소기관들은 어디에서 왔을까? 49
3.7 동적인 세포골격 51
3.8 특수화된 세포의 표면 53

4장 세포는 어떻게 일을 할까 57
4.1 에너지의 유입과 방출 58
4.2 물질의 유입과 유출 60
4.3 효소는 어떻게 물질과 반응하는가? 61
4.4 확산과 물질대사 64
4.5 확산에 의한, 확산에 역행하는 일 65
4.6 물은 어느 방향으로 움직이는가? 66
4.7 삼키고 내뱉는 세포 68

5장 시작점-광합성 72
5.1 무지개 잡이 73
5.2 광의존 반응 75
5.3 광독립 반응 77
5.4 바다의 목장 79

6장 세포는 어떻게 화학에너지를 방출
하는가? 82
6.1 에너지 방출 경로의 개요 83
6.2 포도당 분해의 시작: 해당과정 84
6.3 유산소 호흡의 두세 번째 단계 85
6.4 무산소 에너지 방출 경로 88
6.5 몸 안에서의 대체 에너지원 89
6.6 광합성과의 연계 91

단원 2 유전학

7장 세포는 어떻게 번식하는가 94
7.1 세포분열 메커니즘의 개관 95
7.2 세포주기의 소개 96
7.3 체세포분열은 염색체의 수를 유지해준다 97
7.4 세포질분열 99
7.5 감수분열과 유성생식 100
7.6 감수분열은 어떻게 다양한 형질을 만들어내는가 103
7.7 배우자에서 자손까지 105
7.8 세포주기와 암 107

8장 유전형질 패턴의 관찰 111
8.1 잡종교배를 통한 형질의 추적 112
8.2 그렇게 단순하지 않은 표현형 116
8.3 형질의 복잡한 변이 119
8.4 유전의 염색체적 기초 121
8.5 유전에 미치는 교차의 영향 123
8.6 사람의 유전분석 124
8.7 인류 유전 패턴의 예 125
8.8 염색체의 구조 변형 128
8.9 염색체 수의 변화 129
8.10 인류 유전학의 몇 가지 전망 131

9장 DNA의 구조와 기능 136
9.1 명예와 행운 그리고 DNA를 위한 탐구 137
9.2 DNA의 구조와 기능 138
9.3 DNA 복제와 수선 141
9.4 포유동물 클론을 만들기 위해 DNA를 사용한다 142

10장 유전자 발현과 조절 144
10.1 세포 내 단백질을 만들고 조절하기 145
10.2 어떻게 RNA가 DNA로부터 전사되는가? 145
10.3 mRNA의 번역 147
10.4 mRNA의 단백질로의 번역 149
10.5 유전자의 돌연변이와 단백질 생성물 150
10.6 유전자 발현의 조절 153

11장 유전체 조작과 연구 159
11.1 분자 연장키트 160
11.2 건초더미에서 바늘 찾기 161
11.3 DNA 염기서열 결정법 163
11.4 초기의 단순 지문법과 현재의 DNA 지문법 164
11.5 생물분자의 수선 165
11.6 실용 유전학 167
11.7 유용성과 위험성 고찰 170


단원 3 진화와 다양성

12장 진화의 과정 173
12.1 초기의 신념들, 혼란스러운 발견들 174
12.2 적응의 본질 178
12.3 개체가 아닌 개체군의 진화 179
12.4 개체군이 진화를 하지 않는 시기는? 181
12.5 되돌아온 자연선택 182
12.6 개체군 내 변이의 유지 185
12.7 유전적 부동－기회의 변화 186
12.8 유전자 확산－개체군 간의 유사성 유지 188

13장 진화의 양상, 비율 그리고 경향성 191
13.1 화석－고생물체의 증거 192
13.2 수수께끼 조각들의 연대 측정 193
13.3 생물지리학적 증거 195
13.4 비교형태학적 증거 197
13.5 발달 양상의 증거 199
13.6 DNA, RNA 그리고 단백질로부터의 증거 201
13.7 생식적 격리와 새로운 종의 탄생 202
13.8 증거 해석: 종분화의 모형 204
13.9 종분화와 멸종의 양상 207
13.10 종에 대한 정보의 체계화 209

14장 초기 생명 214
14.1 최초 세포의 기원 215
14.2 현존 원핵세포들은 어떠한가? 219
14.3 호기심에서 분류된 원생생물 224
14.4 멋진 균계 230
14.5 바이러스, 비로이드 그리고 프리온 234
14.6 진화와 감염 질병 237

15장 식물의 진화 240
15.1 새로운 세계의 개척자들 241
15.2 선태류―비관다발조직 243
15.3 씨 없는 관다발식물 244
15.4 종자식물의 출현 246
15.5 겉씨식물―‘씨가 드러난’ 식물 247
15.6 속씨식물―현화식물들 249
15.7 열대우림에서의 삼림남벌 251

16장 동물의 진화 255
16.1 동물계의 개요 256
16.2 기관 없이 잘 지내기 258
16.3 편형동물―기관계의 소개 259
16.4 환형동물―많은 체절 260
16.5 진화적으로 유연한 연체동물 262
16.6 놀랍도록 많은 선형동물 263
16.7 절지동물―가장 번성한 동물 264
16.8 수수께끼의 극피동물 268
16.9 척추동물의 진화 경향 269
16.10 유악어류의 주요 그룹들 271
16.11 초기 양서류의 사족류 272
16.12 양막류의 출현 274
16.13 초기 영장류에서 인간까지 277

17장 식물과 동물: 공통의 도전 285
17.1 구조적 조직화의 수준 286
17.2 생존에서 되풀이되는 도전들 288
17.3 동물의 항상성 289
17.4 항상성은 식물에서도 일어나는가? 291
17.5 세포는 어떻게 신호를 받고 반응하는가? 293

단원 4 식물은 어떻게 일하는가?

18장 식물의 구조와 기능 296
18.1 식물체의 개관 297
18.2 경엽부의 1차 구조 300
18.3 뿌리의 1차 구조 302
18.4 2차 생장―목본식물 304
18.5 식물의 영양소와 토양에서의 이용도 306
18.6 뿌리는 물과 무기 이온을 어떻게 흡수할까? 307
18.7 식물체를 통하여 물 수송 309
18.8 줄기와 잎은 물을 어떻게 보존하는가? 311
18.9 유기화합물이 식물을 따라 이동하는 방법은? 313

19장 식물의 생식과 발달 317
19.1 현화식물의 유성생식 318
19.2 접합자에서 열매 안의 씨까지 321
19.3 현화식물의 무성생식 323
19.4 초기 생장과 발달의 양상 324
19.5 식물의 발달에서 세포 간 정보전달 326
19.6 순응하는 생장 방향과 속도 327
19.7 한편, 꽃의 뒤에서는... 329
19.8 생활사의 끝과 새로운 시작 330
19.9 세계에서 가장 풍부한 영양소를 가진 식물에 관하여 331


단원 5 동물은 어떻게 일하는가?

20장 동물의 조직과 기관계 334
20.1 동물체의 조직화와 조절 335
20.2 네 가지 종류의 기본적인 조직 335
20.3 조직으로 이루어진 기관계 338
20.4 사람의 피부－기관계의 한 예 340

21장 동물은 어떻게 움직이는가? 344
21.1 골격이란 무엇인가? 345
21.2 어떻게 뼈와 근육이 상호작용하는가? 348
21.3 어떻게 근육이 수축하는가? 349
21.4 전체 근육의 특성 351

22장 순환과 호흡 355
22.1 혈액순환의 성질 356
22.2 인간 혈액의 특성 357
22.3 인간의 심장혈관계 359
22.4 혈관의 구조와 기능 361
22.5 심장혈관 질환 364
22.6 호흡의 본질 365
22.7 사람의 호흡계 368
22.8 공기의 흐름과 기체의 운반 369
22.9 허파가 손상되었을 때 371
23장 면역계 375
23.1 협박에 대한 반응의 통합 376
23.2 표면 장벽 378
23.3 선천면역 반응 379
23.4 특이적 항원에 대한 개조된 반응 381
23.5 항체와 다른 항원 수용체 383
23.6 항체-매개 면역반응 385
23.7 세포-매개 면역반응 387
23.8 강화되거나 손상된 방어작용 388
23.9 AIDS: 면역력 상실 389

24장 소화, 영양 그리고 배설 393
24.1 소화계의 성질 394
24.2 사람의 소화계 395
24.3 사람의 영양 요구 400
24.4 체중에 대한 의문과 대답 404
24.5 포유동물의 비뇨기계 405
24.6 오줌의 생성 방법 406
24.7 콩팥이 손상되었을 때 409

25장 신경계의 조절과 감각 412
25.1 뉴런―위대한 전달자 413
25.2 메시지는 어떻게 세포에서 세포로 흐르는가? 415
25.3 정보 흐름의 길 417
25.4 신경계의 종류 419
25.5 말초신경계 421
25.6 중추신경계 422
25.7 뇌의 약물중독 425
25.8 감각계의 개관 427
25.9 체성 감각 428
25.10 특별한 감각 429

26장 내분비 조절 438
26.1 호르몬과 다른 신호 분자 439
26.2 시상하부와 뇌하수체 441
26.3 흉선, 갑상선 그리고 부갑상선 443
26.4 부신샘과 스트레스 반응 444
26.5 이자와 포도당 항상성 445
26.6 호르몬과 생식행동 447

27장 생식과 발생 451
27.1 생식의 방법 452
27.2 동물 발생의 단계 453
27.3 남성의 생식계 456
27.4 여성의 생식계 458
27.5 어떻게 임신이 일어나는가 461
27.6 성 병 464
27.7 인간 태아 발생 465
27.8 출생과 그 이후 471


단원 6 생태학

28장 개체군 생태 476
28.1 개체군의 특징 477
28.2 개체군 크기와 지수생장 479
28.3 개체군 생장의 제한 480
28.4 생활사 유형 483
28.5 인구 증가 486

29장 군집구조와 생물다양성 491
29.1 어떤 요소가 군집구조를 형성하는가? 492
29.2 상리공생 493
29.3 경쟁적 상호작용 494
29.4 포식자-피식자 상호작용 496
29.5 기생생물과 포식기생자 499
29.6 시간에 따른 군집 구조의 변화 500
29.7 군집 불안정성에 기여하는 원동력 502
29.8 종다양성의 유형 505
29.9 보존 생물학 507

30장 생태계 513
30.1 생태계의 특성 514
30.2 먹이그물의 생물학적 확대현상 517
30.3 생태계를 통한 에너지 흐름 연구 518
30.4 물과 영양소의 지구적 순환 519
30.5 탄소 순환 521
30.6 온실기체, 지구 온난화 521
30.7 질소 순환 524
30.8 인의 순환 526

31장 생물권 530
31.1 대기 순환과 기후 531
31.2 대양, 지형 그리고 기후 534
31.3 생물다양성의 구계 537
31.4 담수영역 543
31.5 생물권의 지식을 적용하기 548

32장 행동생태학 553
32.1 행동은 어디에서 시작하는가? 554
32.2 의사소통 신호 558
32.3 교미, 자손 그리고 번식성공도 561
32.4 사회적 무리의 손실과 이익 563
32.5 왜 스스로 희생하는가? 565
32.6 유인원의 사회행동에 대한 관점 566
32.7 인간의 사회행동 568

끝말 571
생물학용어 해설 572
찾아보기 582