Biology

257 Pages·2001·1.37 MB·English

by  I. Edward Alcamo

CliffsQuickReview™
Biology
By I. Edward Alcamo, PhD and
Kelly Schweitzer, PhD
An International Data Group Company
New York, NY • Cleveland, OH • Indianapolis, IN
About the Authors Publisher’s Acknowledgments
I. Edward Alcamo, PhD is a Distinguished Pro- Editorial
fessor of Microbiology at the State University of Senior Project Editor: Joan Friedman
New York at Farmingdale. He has taught at the Acquisitions Editor: Sherry Gomoll
college level for 30 years, specializing in micro- Copy Editor: Esmeralda St. Clair
biology for nursing and other allied health science Editorial Assistant: Jennifer Young
students. Production
Kelly Schweitzer received her PhD from Indiana Indexer: TECHBOOKS Production Services
University School of Medicine in Biochemistry Proofreader: Sossity R. Smith
and Molecular Biology. She is currently a post- Hungry Minds Indianapolis Production Services
doctoral fellow at Indiana University School of
Medicine in the Pathology Dept. Her research
focuses on the molecular biology of Alzheimer’s
Disease.
CliffsQuickReview™Biology Note:If you purchased this book without a cover you
Published by should be aware that this book is stolen property. It was
Hungry Minds, Inc. reported as "unsold and destroyed" to the publisher, and
909 Third Avenue neither the author nor the publisher has received any pay-
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ISBN: 0-7645-6375-0
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10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
1O/RR/QV/QR/IN
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Table of Contents
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
Why You Need This Book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
How to Use This Book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
Visit Our Web Site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
Chapter 1: The Science of Biology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Characteristics of Living Things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Complex organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Responsiveness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Growth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Reproduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
Ecology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Scientific Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Observation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Hypothesis, experimentation, and analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Theory and law . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Chapter 2: The Chemical Basis of Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Atoms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Molecules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Acids and Bases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Organic Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Carbohydrates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Lipids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Proteins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Nucleic acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Chapter 3: The Biology of Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
The Structure of Prokaryote and Eukaryote Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Plasma membrane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Cytoplasm and organelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Nucleus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Cell wall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
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Movement through the Plasma Membrane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Osmosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
Facilitated diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
Active transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
Endocytosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
Chapter 4: Cells and Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
Chemical Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
Enzymes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
Adenosine Triphosphate (ATP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
ATP Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Chapter 5: Photosynthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Chloroplast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
Photosystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
The Process of Photosynthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
Energy-fixing reaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
Carbon-fixing reaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
Chapter 6: Cellular Respiration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Glycolysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
Krebs Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
Electron Transport System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Chemiosmosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
Fermentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
Chapter 7: Mitosis and Cell Reproduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
Cell Nucleus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
Cell Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
Interphase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
Mitosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
Chapter 8: Meiosis and Gamete Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
Meiosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
Meiosis I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
Meiosis II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Meiosis in Humans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
v
Table of Contents
Chapter 9: Classical (Mendelian) Genetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
Inheritance Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
Mendel’s laws of genetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
Mendelian crosses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
Principles of Genetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
Incomplete dominance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
Multiple alleles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
Polygenic inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
Gene linkage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
Sex linkage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
Chapter 10: Gene Expression (Molecular Genetics) . . . . . . . . . . . . . .65
DNA Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
DNA Replication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
Protein Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
Types of RNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Transcription . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
Gene control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
Chapter 11: Recombinant DNA and Biotechnology . . . . . . . . . . . . . . .75
Tools of Biotechnology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76
Pharmaceutical Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
Diagnostic Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
Gene Therapy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
DNA Fingerprinting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
Searching for DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81
DNA and Agriculture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81
Transgenic Animals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82
Human Genome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82
Chapter 12: Principles of Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
Theory of Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
Evidence for Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87
Paleontology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87
Comparative anatomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87
Embryology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
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Comparative biochemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
Domestic breeding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
Geographic distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
Mechanisms of Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
Mutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
Gene flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
Genetic drift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
Natural selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
Species development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
Gradual versus rapid change . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
Chapter 13: The Origin and Evolution of Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
Origin of Organic Molecules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
Origin of Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
Ancient Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
First Eukaryotes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
Life on Land . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
Chapter 14: Human Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
Australopithecus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
Homo Habilis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101
Homo Erectus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101
Homo Sapiens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102
Chapter 15: The Unity and Diversity of Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104
Basics of Classification (Taxonomy) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104
Kingdoms of Living Things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106
Chapter 16:Monera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
Bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
Characteristics of bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109
Activities of bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109
Other bacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
Cyanobacteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111
Viruses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111
vii
Table of Contents
Chapter 17: Protista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
Protozoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
Mastigophora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
Sarcodina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
Ciliophora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
Sporozoa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
Slime Molds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
Simple Algae . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
Rhodophyta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
Pyrophyta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118
Chrysophyta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118
Phaeophyta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118
Chlorophyta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118
Chapter 18: Fungi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
Oomycetes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
Zygomycetes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121
Ascomycetes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
Basidiomycetes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
Deuteromycetes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122
Fungal Disease . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
Lichens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123
Chapter 19: Plants: Diversity and Reproduction . . . . . . . . . . . . . . . . .125
Nonvascular Plants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126
Vascular Plants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127
Seedless vascular plants (ferns) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127
Vascular plants with unprotected seeds (gymnosperms) . . . . . . . . . . .128
Vascular plants with protected seeds (angiosperms) . . . . . . . . . . . . . .129
Chapter 20: Vascular Plants: Structure and Function . . . . . . . . . . . .133
Vascular Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133
Ground Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134
Dermal Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134
Meristematic Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134
Roots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135
Stems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135
Leaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136
Water Movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
Plant Hormones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
viii
CliffsQuickReviewBiology
Chapter 21: Animals: Invertebrates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140
Porifera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140
Cnidaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141
Platyhelminthes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141
Aschelminthes (Nematoda) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142
Annelida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142
Mollusca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143
Arthropoda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144
Echinodermata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144
Chordata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
Chapter 22: Animals: Vertebrates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
Fishes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
Amphibians . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
Reptiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
Birds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150
Mammals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150
Chapter 23: Nutrition and Digestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .152
Nutrition in Animals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .152
Human Digestive System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154
Mouth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154
Esophagus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154
Stomach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154
Small intestine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
Large intestine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
Liver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
Chapter 24: Gas Exchange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158
Mechanisms for Gas Exchange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158
Simple organisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158
Plants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159
Animals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159
Human Respiratory System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160
Nose and pharynx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160
Trachea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161
Lungs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161
Chapter 25: Blood and Circulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163
Circulatory Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163
Plants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163
Animals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164
ix
Table of Contents
Human Circulatory System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164
Heart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165
Blood . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165
Red blood cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
White blood cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
Platelets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
Lymphatic system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .167
Chapter 26: Excretion and Homeostasis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169
Excretory Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169
Human Excretory System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170
Kidneys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170
Nephron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .171
Control of kidney function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172
Chapter 27: Support and Movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .174
Skeletons in Animals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .174
Hydrostatic skeleton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .174
Exoskeleton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175
Endoskeleton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175
Human Muscle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176
Muscle contraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177
Energy for contraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .178
Types of muscle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .178
Chapter 28: Chemical Coordination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180
Human Endocrine System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181
Pituitary gland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181
Thyroid gland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
Parathyroid glands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
Adrenal glands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
Pancreas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
Other endocrine glands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
Chapter 29: Nervous Coordination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .185
Animal Nerve Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .185
Neuron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .185
Nerve impulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .186
Synapse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .186
Reflex arc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187