목차
서론
1장 생물학으로의 초대 = 2
충격과 논쟁 : 나는 여기에서 무엇을 하고 있는 거야? = 2
1.1 조직화에 대한 생명체의 수준 = 4
1.2 생명체의 통일성에 대한 개요 = 6
1.3 단지 통일성일 따름이라면 왜 그토록 많은 종이 존재하는가? = 8
1.4 다양성에 대한 진화론적 견해 = 10
1.5 생명과학적 질문의 본질 = 11
1.6 실험검증의 효능 = 12
1.7 과학의 범위 = 14
단원 1 세표 생명의 원리
2장 생명의 화학적 기초 = 18
충격과 논쟁 : 여러분의 값어치는 얼마인가? = 18
2.1 원자로부터 시작하자 = 20
2.2 과학 에세이 : 방사성동위원소 = 21
2.3 원자가 원자와 결합하면 무슨 일이 일어나는가? = 22
2.4 생물분자의 결합 = 24
2.5 생명을 주는 물의 성질 = 26
2.6 산과 염기 = 28
3장 생명분자 = 32
충격과 논쟁 : 과학 혹은 초자연? = 32
3.1 생명분자 - 구조에서 기능까지 = 34
3.2 과학 에세이 : 방울, 방울, 고생 및 난관 = 36
3.3 정말로 풍부한 탄수화물 = 38
3.4 기름지고 미끄러우면 틀림없이 지질이다 = 40
3.5 단백질 - 구조와 기능의 다양성 = 42
3.6 왜 단백질의 구조가 매우 중요한가? = 44
3.7 뉴클레오티드와 핵산 = 46
4장 세포는 어떻게 구성되어 있는가? = 50
충격과 논쟁 : 세포는 어디에서 기원했는가? = 50
4.1 세포란 무엇인가? = 52
4.2 과학 에세이 : 세포를 어떻게 볼 수 있을 까? = 54
4.3 모든 살아 있는 세포는 막을 가지고 있다 = 56
4.4 원핵세포 소개 = 58
4.5 진핵세포 소개 = 60
4.6 핵 = 61
4.7 세포내막계 = 62
4.8 미토콘드리아와 엽록체 = 64
4.9 진핵세포 구성원에 대한 시각적 요약 = 65
4.10 세포골격 = 66
4.11 특수화된 세포의 표면 = 68
5장 세포는 어떻게 일을 할까 = 72
충격과 논쟁 : 술, 효소 그리고 간 = 72
5.1 에너지의 유입과 방출 = 74
5.2 물질의 유입과 유출 = 76
5.3 효소는 어떻게 물질과 반응하는가? = 78
5.4 효소는 진공상태에서 일하지 않는다 = 80
5.5 확산, 막 그리고 물질대사 = 82
5.6 막 수송체는 어떻게 일을 하는가? = 84
5.7 어느 방향으로 물이 움직일까 = 86
5.8 세포 표면에서의 막 수송 = 88
6장 광합성 - 그 반응이 시작하는 곳 = 92
충격과 논쟁 : 해양의 목초지 = 92
6.1 에너지원으로서의 태양빛 = 94
6.2 광합성이란 무엇이며 어디에서 일어나는가? = 96
6.3 광의존 반응 = 98
6.4 과학 에세이 : 조절된 에너지 방출 사례 = 100
6.5 광독립 반응: 당(sugar) 공장 = 101
6.6 과학 에세이 : 식물 종에 따른 다른 탄소고정 경로 = 102
7장 세포는 어떻게 화학에너지를 방출하는가? = 106
충격과 논쟁 : 미토콘드리아는 언제 자신의 추진체를 회전시키는가? = 106
7.1 에너지 방출 경로의 개요 = 108
7.2 첫 번째 단계: 해당과정 = 110
7.3 유산소 호흡의 두 번째 단계 = 112
7.4 유산소 호흡의 세 번째 단계 - 많은 에너지의 방출 = 114
7.5 발효 경로 = 116
7.6 몸 안에서의 대체 에너지원 = 118
7.7 과학 에세이 : 생명에 대한 전망 = 120
단원 2 유전의 원리
8장 세포는 어떻게 번식하는가? = 124
충격과 논쟁 : 헨리에타의 불멸의 세포 = 124
8.1 세포분열 메커니즘의 개관 = 126
8.2 세포주기 = 128
8.3 체세포분열, 자세히 살펴보기 = 130
8.4 세포질의 분열 = 132
8.5 과학 에세이 : 세포주기의 통제가 이루어지지 않을 때 = 134
9장 감수분열과 유성생식 = 138
충격과 논쟁 : 왜 섹스를? = 138
9.1 진화적 관점 = 140
9.2 감수분열의 개요 = 140
9.3 감수분열 각 단계로의 시각 여행 = 142
9.4 감수분열은 어떻게 다양한 형질을 만들어내는가? = 144
9.5 배우자에서 자손까지 = 146
10장 유전형질 패턴의 관찰 = 150
충격과 논쟁 : 위협적인 점액 = 150
10.1 유전 패턴에 관한 멘델의 통찰력 = 152
10.2 멘델의 분리의 법칙 = 154
10.3 멘델의 독립의 법칙 = 156
10.4 멘델이 생각한 것 이상의 복잡한 패턴 = 158
10.5 형질의 복잡한 변이 = 160
10.6 유전자와 환경 = 162
11장 염색체와 인류 유전학 = 166
충격과 논쟁 : 이상한 유전자, 고문 받은 마음 = 166
11.1 유전의 염색체적 기초 = 168
11.2 과학 에세이 : 용이해진 핵형분석 = 170
11.3 유전에 미치는 교차의 영향 = 171
11.4 사람의 유전분석 = 172
11.5 인류 유전 패턴의 예 = 174
11.6 과학 에세이 : 늙기에는 너무 어린 경우 = 176
11.7 색체 변형 = 176
11.8 염색체 수의 변화 = 178
11.9 과학 에세이 : 인류 유전학의 전망 = 180
12장 DNA의 구조와 기능 = 184
충격과 논쟁 : 안녕 돌리 = 184
12.1 명예와 행운 그리고 DNA를 위한 탐구 = 186
12.2 DNA 구조의 발견 = 188
12.3 과학 에세이 : 프랭클린에 대한 이야기 = 190
12.4 DNA 복제와 수선 = 190
12.5 과학 에세이 : 포유동물 클론을 위한 DNA의 재프로그래밍 = 192
13장 DNA에서 단백질까지 = 194
충격과 논쟁 : 리신과 리보솜 = 194
13.1 어떻게 RNA가 DNA로부터 전사되는가? = 196
13.2 mRNA 전사체의 번역 = 198
13.3 mRNA의 단백질로의 번역 = 200
13.4 유전자의 돌연변이와 단백질 생성물 = 202
14장 유전자 조절 = 206
충격과 논쟁 : 이승과 저승 사이 = 206
14.1 몇 가지 조절 메커니즘 = 208
14.2 원핵세포의 유전자 조절 = 208
14.3 진핵세포의 유전자 조절 = 210
14.4 유전자 조절의 예 = 212
14.5 과학 에세이 : 내가 연구하는 초파리 = 214
15장 유전체 조작과 연구 = 218
충격과 논쟁 : 황금빛 쌀 또는 프랑켄푸드? = 218
15.1 과학 에세이 : 생명체 분자의 수선 = 220
15.2 분자 도구키트 = 222
15.3 건초더미에서 바늘 찾기 = 224
15.4 과학 에세이 : 초기의 단순 지문법과 현재의 DNA 지문법 = 226
15.5 자동화된 DNA 염기서열 결정법 = 227
15.6 실용 유전학 = 228
15.7 과학 에세이 : 유용성과 위험성 고찰 = 230
15.8 용감한 신세계 = 232
단원 3 진화의 원리
16장 진화의 과정 = 236
충격과 논쟁 : 슈퍼쥐의 출현 = 236
16.1 초기의 신념들, 혼란스러운 발견들 = 238
16.2 새로운 이론들의 혼란 = 240
16.3 다윈의 이론이 형태를 갖추다 = 242
16.4 적응의 본질 = 244
16.5 개체는 진화하지 않고, 집단이 진화한다 = 246
16.6 돌아온 돌연변이 = 248
16.7 방향성 선택 = 248
16.8 극단적 표현형을 배제 또는 선호하는 선택 = 250
16.9 집단내 변이의 유지 = 252
16.10 유전적 부동 - 기회의 변화 = 254
16.11 유전자 확산 = 255
17장 진화의 양상, 비율 그리고 경향성 = 258
충격과 논쟁 : 시간의 측정 = 258
17.1 화석-고대 생물체의 증거 = 260
17.2 과학 에세이 : 조각들의 연대 알아맞히기 = 262
17.3 생물지리학적 증거 = 264
17.4 비교형태학적 증거 = 266
17.5 발달 양상의 증거 = 268
17.6 생화학적 증거 = 270
17.7 생식적 격리와 새로운 종의 탄생 = 272
17.8 종분화의 주된 모형 = 274
17.9 또 다른 종분화 모형 = 276
17.10 종분화와 멸종 양상 = 278
17.11 어떻게 증거를 체계화할 수 있을까? = 280
17.12 생명의 진화계통수 = 282
18장 생명의 기원과 초기 진화 = 286
충격과 논쟁 : 모든 이상한 장소에서 살아가는 생물들의 관찰 = 286
18.1 태초에... = 288
18.2 어떻게 세포가 만들어졌을까? = 290
18.3 최초의 세포 = 292
18.4 과학 에세이 : 세포소기관들은 어떻게 만들어졌는가? = 294
18.5 생명의 기원과 진화시각표 = 296
단원 4 진화와 생물다양성
19장 원핵생물과 바이러스 = 300
충격과 논쟁 : 돌아온 웨스트나일 바이러스 = 300
19.1 원핵세포의 특징 = 302
19.2 진정세균 = 304
19.3 고세균체 = 306
19.4 바이러스와 비로이드 = 308
19.5 과학 에세이 : 진화와 감염 질병 = 310
20장 가장 단순한 진핵생물 - 원생생물과 균류 = 314
충격과 논쟁 : 작은 동물, 큰 충격 = 314
20.1 원생생물의 특징 = 316
20.2 고대의 그룹 = 316
20.3 소와충류 = 318
20.4 과학 에세이 : 조류 적조 = 320
20.5 부등편모생물 = 320
20.6 홍조류 = 322
20.7 녹조류 = 323
20.8 과학 에세이 : 환경 도피 달인 = 324
20.9 균류의 특징 = 326
20.10 균류의 다양성 = 328
20.11 과학 에세이 : 몇몇 귀찮은 균류들 = 329
20.12 균류의 공생자 = 330
21장 식물의 진화 = 334
충격과 논쟁 : 시작과 끝 = 334
21.1 식물들 간의 진화 경향 = 336
21.2 선태류 - 비관다발조직 = 338
21.3 씨 없는 관다발식물 = 340
21.4 과학 에세이 : 옛날의 탄소 보물 = 342
21.5 종자식물의 출현 = 343
21.6 겉씨식물 - 종자가 드러난 식물 = 344
21.7 속씨식물 - 꽃을 피는 식물들 = 346
21.8 현화식물 다양성의 개요 = 348
21.9 과학 에세이 : 산림파괴의 재고 = 349
22장 동물의 진화 - 무척추동물 = 352
충격과 논쟁 : 오래된 유전자, 새로운 약물 = 352
22.1 동물계의 개요 = 354
22.2 동물의 기원 = 356
22.3 해면동물 - 단순화의 성공 = 357
22.4 자포동물 - 기관은 없지만 단순한 조직의 출현 = 358
22.5 편형동물 - 가장 단순한 기관계 = 360
22.6 환형동물 - 많은 체절 = 362
22.7 진화적으로 유연한 연체동물 = 364
22.8 선형동물 = 366
22.9 절지동물 - 가장 번성한 동물 = 367
22.10 갑각류 개관 = 368
22.11 거미와 거미의 근연종 = 369
22.12 곤충 다양성의 개관 = 370
22.13 수수께끼의 극피동물 = 372
23장 동물의 진화 - 척추동물 = 376
충격과 논쟁 : 과거에 대한 이해와 오해 = 376
23.1 척삭동물이라는 유산 = 378
23.2 척추동물의 진화 경향 = 380
23.3 유악어류와 사지동물의 출현 = 382
23.4 양서류 - 최초의 육상 사지류 = 384
23.5 과학 에세이 : 소멸시키는 행위 = 385
23.6 양막류의 출현 = 386
23.7 현존하는 파충류 무리 = 388
23.8 조류 - 깃털을 가진 종 = 390
23.9 포유류 = 392
23.10 초기 영장류에서 호미니드까지 = 394
23.11 초기 인간의 출현 = 396
23.12 현대 인간의 출현 = 398
24장 식물과 동물 - 공통의 도전 = 402
충격과 논쟁 : 다루기에 너무 뜨거운 = 402
24.1 구조적 조직화의 수준 = 404
24.2 생존에 되풀이되는 도전들 = 406
24.3 동물의 항상성 = 408
24.4 항상성은 식물에서도 일어나는가? = 410
24.5 세포는 어떻게 신호를 받고 반응하는가? = 412
단원 5 식물의 기능
25장 식물조직 = 416
충격과 논쟁 : 가뭄과 문명 = 416
25.1 식물체의 개관 = 418
25.2 식물조직의 두 종류 = 420
25.3 경엽부의 1차 구조 = 422
25.4 잎에 대한 세밀한 탐구 = 424
25.5 뿌리의 1차 구조 = 426
25.6 2차 생장 - 목본식물 = 428
26장 식물의 영양과 수송 = 432
충격과 논쟁 : 청소부 역할을 하는 식물들 = 432
26.1 식물의 영양소와 토양에서의 이용 가능성 = 434
26.2 모든 것의 근본인 뿌리 = 436
26.3 식물체 내외 물 수송 = 438
26.4 식물은 어떻게 물을 보존하는가 = 440
26.5 유기화합물의 분배 = 442
27장 식물의 생식과 발달 = 446
충격과 논쟁 : 위험에 빠진 성 파트너 = 446
27.1 현화식물의 유성생식 = 448
27.2 새로운 세대의 시작 = 450
27.3 접합자에서 열매 안의 종자까지 = 452
27.4 현화식물의 무성생식 = 454
27.5 초기 생장과 발달의 양상 = 456
27.6 식물의 발생에서 세포 간 정보전달 = 458
27.7 과학 에세이 : 제초제! = 460
27.8 굴성에 대하여 = 460
27.9 꽃의 발생 조절 = 462
27.10 생활사의 끝과 새로운 시작 = 464
단원 6 동물의 기능
28장 동물의 조직과 기관계 = 468
충격과 논쟁 : 줄기세포 공장을 열 것인가, 닫을 것인가? = 468
28.1 상피조직 = 470
28.2 결합조직 = 472
28.3 근육조직 = 474
28.4 신경조직 = 475
28.5 과학 에세이 : 조직공학 = 475
28.6 주요 기관계의 개요 = 476
28.7 과학 에세이 : 사람의 피부 - 기관계의 한 예 = 478
29장 신경계의 조절 = 482
충격과 논쟁 : 엑스터시 추적 = 482
29.1 뉴런 - 위대한 소통자 = 484
29.2 활동전위는 어떻게 전파되는가? = 486
29.3 뉴런은 어떻게 다른 세포에 정보를 전달하는가 = 488
29.4 정보 흐름의 통로 = 490
29.5 신경계의 종류 = 492
29.6 주요 통로는 무엇일까? = 494
29.7 척추동물의 뇌 = 496
29.8 대뇌피질에 대한 고찰 = 498
29.9 과학 에세이 : 뇌의 약물중독 = 500
30장 감각 인지 = 504
충격과 논쟁 : 고래의 딜레마 = 504
30.1 감각경로의 개요 = 506
30.2 접촉과 압력, 온도, 동통의 감각 = 507
30.3 화학신호의 감지 = 508
30.4 균형잡기 = 509
30.5 청각 = 510
30.6 시각: 우리가 어떻게 보는지를 살펴보자 = 512
30.7 망막을 자세히 살펴보자 = 514
30.8 과학 에세이 : 시각 이상 = 515
31장 내분비 조절 = 518
충격과 논쟁 : 호르몬의 균형유지 = 518
31.1 척추동물의 내분비계 = 520
31.2 호르몬 작용의 특성 = 522
31.3 시상하부와 뇌하수체 = 524
31.4 호르몬 분비의 되먹임 조절 = 526
31.5 화학적인 변화에 대한 직접적인 반응 = 528
31.6 호르몬과 환경 = 530
32장 동물들은 어떻게 움직이는가? = 536
충격과 논쟁 : 근육질 몸매 만들기 = 536
32.1 골격이란 무엇인가? = 538
32.2 뼈와 관절의 근접 관찰 = 540
32.3 골격 - 근육계 = 542
32.4 어떻게 근육이 수축하는가 = 544
32.5 수축에 필요한 에너지원 = 546
32.6 전체 근육의 특성 = 546
32.7 과학 에세이 : 클로스트리듐! = 548
33장 순환 = 550
충격과 논쟁 : 그리고 그 후에 내 심장은 멈춰서 있었다 = 550
33.1 혈액순환의 성질 = 552
33.2 혈액의 특성 = 554
33.3 과학 에세이 : 혈액 질환 = 556
33.4 혈액형 = 556
33.5 사람의 심장혈관계 = 558
33.6 심장은 외로운 펌프이다 = 560
33.7 혈압, 운반 그리고 혈류 배분 = 562
33.8 모세혈관에서의 확산과 심장으로의 환류 = 564
33.9 과학 에세이 : 심혈관 질환 = 566
33.10 림프계와의 연관 = 568
34장 면역 = 572
충격과 논쟁 : AIDS 위기 = 572
34.1 인체 방어의 개관 = 574
34.2 첫 번째 방어선 = 575
34.3 두 번째 방어선 - 비특이적 내부 방어 = 576
34.4 세 번째 방어선 - 적응면역 = 578
34.5 림프구의 형성과 기능 = 580
34.6 항체-매개성 반응 = 582
34.7 세포-매개성 반응 = 584
34.8 과학 에세이 : 면역치료 = 585
34.9 강화되거나 손상된 방어작용 = 586
34.10 과학 에세이 : AIDS 감염 - 면역력 손실 = 588
35장 호흡 = 592
충격과 논쟁 : 연기 속으로 사라지다 = 592
35.1 호흡의 본질 = 594
35.2 무척추동물의 호흡 = 596
35.3 과학 에세이 : 산소를 갈구함 = 597
35.4 척추동물의 호흡 = 598
35.5 사람의 호흡계 = 600
35.6 호흡 주기 = 602
35.7 가스교환과 수송 = 604
35.8 과학 에세이 : 허파가 손상되었을 때 = 606
36장 소화와 사람의 영양 = 610
충격과 논쟁 : 엉덩이 그리고 굶주림 = 610
36.1 소화계의 종류 = 612
36.2 사람의 소화계 = 614
36.3 위와 작은창자에서의 소화 = 616
36.4 작은창자에서의 흡수 = 618
36.5 흡수된 유기화합물에 어떤 일이 일어나는가? = 620
36.6 큰창자 = 621
36.7 사람의 영양 요구 = 622
36.8 비타민과 무기영류 = 624
36.9 과학 에세이 : 체중에 대한 의문과 대답 = 626
37장 내환경 = 630
충격과 논쟁 : 시험관 안의 진실 = 630
37.1 세포외액의 유지 = 632
37.2 사람의 비뇨기관계 = 634
37.3 소변의 생성 = 636
37.4 과학 에세이 : 콩팥이 손상되었을 때 = 638
37.5 산 - 염기 평형 = 638
37.6 핵심 온도의 유지 = 639
37.7 포유류의 체온 조절 = 640
38장 동물의 생식과 발생 = 644
충격과 논쟁 : 경이로운 출생 = 644
38.1 유성생식에 대한 고찰 = 646
38.2 생식과 발생의 단계 = 648
38.3 초기 발달 순서 = 650
38.4 분화된 조직과 기관은 어떻게 형성되는가? = 652
38.5 패턴형성 = 654
38.6 남성의 생식계 = 656
38.7 정자의 형성 = 658
38.8 여성의 생식계 = 660
38.9 임신의 준비 = 662
38.10 월경주기의 시각적 요약 = 664
38.11 임신 = 665
38.12 과학 에세이 : 사람의 생식 조절 = 666
38.13 과학 에세이 : 성병 = 668
38.14 초기 배의 형성 = 670
38.15 척추동물의 신체 구도의 출현 = 672
38.16 태반이 왜 그렇게 중요한가? = 673
38.17 뚜렷한 인간 모습의 출현 = 674
38.18 과학 에세이 : 제공자, 보호자, 잠재적 위험으로서의 어머니 = 676
38.19 출생과 그 이후 = 678
38.20 과학 에세이 : 우리는 노화하고 죽는가? = 680
단원 7 생태학의 원리
39장 개체군 생태 = 684
충격과 논쟁 : 인간의 손길 = 684
39.1 개체군의 특징 = 686
39.2 과학 에세이 : 세기 힘든 머릿수 = 687
39.3 개체군 크기와 지수생장 = 688
39.4 개체군 생장의 제한 = 690
39.5 생활사 양식 = 692
39.6 과학 에세이 : 자연선택과 생활사 = 694
39.7 인구 증가 = 696
39.8 출산율과 연령구조 = 698
39.9 인구 증가와 경제효과 = 700
40장 군집구조와 생물다양성 = 704
충격과 논쟁 : 바지 속의 마디개미 = 704
40.1 어떤 요소가 군집구조를 형성하는가? = 706
40.2 상리공생 = 707
40.3 경쟁적 상호작용 = 708
40.4 포식자 - 피식자 상호작용 = 710
40.5 과학 에세이 : 진화적 군비경쟁 = 712
40.6 기생생물 - 숙주 상호작용 = 714
40.7 과학 에세이 : 흑조의 뻔뻔스러움 = 715
40.8 군집 안정성에 기여하는 원동력 = 716
40.9 군집 불안정성에 기여하는 원동력 = 718
40.10 과학 에세이 : 외래 침입자 = 720
40.11 생물지리학적 유형 = 722
40.12 생물다양성에 대한 위협 = 724
40.13 생물다양성의 유지 = 726
41장 생태계 = 730
충격과 논쟁 : 파란 늪의 호수여, 안녕 = 730
41.1 생태계의 특성 = 732
41.2 먹이그물의 특성 = 734
41.3 과학 에세이 : 먹이그물의 DDT = 736
41.4 생태계를 통한 에너지 흐름 연구 = 737
41.5 과학 에세이 : 실버스프링즈를 통한 에너지 흐름 = 738
41.6 생물지화학적 순환의 개요 = 739
41.7 물의 지구적 순환 = 740
41.8 탄소 순환 = 742
41.9 과학 에세이 : 온실기체, 지구온난화 = 744
41.10 질소 순환 = 746
41.11 인의 순환 = 748
42장 생물권 = 752
충격과 논쟁 : 서퍼, 물개 그리고 해양 = 752
42.1 지구의 대기순환 유형 = 754
42.2 과학 에세이 : 대기순환 유형과 사람의 활동 = 756
42.3 해양, 지형 그리고 기후 = 758
42.4 생물다양성의 구계 = 760
42.5 수분이 문제가 되는 생물군계 = 762
42.6 더 많은 비 그리고 더 많은 나무 = 764
42.7 짧은 여름과 길고 추운 겨울 = 766
42.8 토양을 잊지 말자 = 767
42.9 담수영역 = 768
42.10 습지와 조간대 = 770
42.11 과학 에세이 : 산호 백화현상 = 772
42.12 대양 = 772
42.13 과학 에세이 : 생물권의 지식을 적용하기 = 774
43장 행동생태학 = 778
충격과 논쟁 : 페로몬의 지시에 따라 행동하기 = 778
43.1 행동의 유전적 기초 = 780
43.2 학습된 행동 = 782
43.3 행동의 적응 가치 = 783
43.4 의사소통 신호 = 784
43.5 교미, 양육 그리고 번식성공 = 786
43.6 사회적 무리를 이루어 살기의 손익 계산 = 788
43.7 왜 스스로 희생하는가? = 790
43.8 인간의 사회행동에 대한 진화적 관점 = 792
마침글 : 생물학적 원리와 인간의 의무 = 795
부록 Ⅰ 분류체계 = 796
부록 Ⅱ 도량단위 = 802
부록 Ⅲ 몇 가지 주요 대사경로의 상세도 = 803
부록 Ⅳ 아미노산 = 806
부록 Ⅴ 원소 주기율표 = 807
찾아보기 = 808