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| Clasificación |
570 MAR 2018
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| Autor(es) |
Markl, Jürgen
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| Título(s) |
Markl Biologie Oberstufe
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Edición
Editores
Lugar de Edición
Fecha de edición |
1º
Klett
Stuttgart
2018
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| Notas |
Nueva ALEMANIA
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| Resumen |
Die Makromoleküle des Lebens 19
1.1 Die Primärstruktur eines Proteins legt alle seine Eigenschaften fest 20
1.2 Die Polarität des Wassermoleküls ist eine Voraussetzung für irdisches Leben 23
1.3 Die Funktion eines Proteins beruht auf seiner räumlichen Struktur 24
1.4 Kohlenhydrate dienen als Energiespeicher, Baumaterial und Etiketten 27
1.5 Die Erbsubstanz DNA besteht aus nur vier verschiedenen Bausteinen 28
1.6 Lipide sind unpolar und stoßen daher Wasser ab 29
1.7 Die Makromoleküle des Lebens basieren auf dem Element Kohlenstoff 31
32
Die Zelle — Grundeinheit des Lebens 33
2.1 Mikroskope machen Zellen und deren Bestandteile sichtbar 34
2.2 In Tier- und Pflanzenzellen teilt sich eine Vielfalt an Organellen die Aufgaben 35
2.3 Der Zellkern ist die Steuerzentrale der Zellaktivität 38
2.4 Im Cytoplasma laufen viele Reaktionen gleichzeitig ab 40
2.5 Das Endomembransystem produziert, verpackt, verschickt und recycelt 41
2.6 Tierzellen werden vom Cytoskelett, Pflanzenzellen von der Zellwand gestützt 43
2.7 Die Mitose führt zu einer exakten Verdopplung des Zellkerns 44
2.8 Bakterien sind klein, effizient und äußerst vielfältig 47
Biomembranen und Transportvorgänge 51
3.1 Biomembranen sind ein flüssiges Mosaik aus Lipiden und Proteinen 52
3.2 Proteine und Kohlenhydrate machen Zellen von außen erkennbar 55
3.3 Substanzen diffundieren entlang ihres Konzentrationsgefälles 56
3.4 Durch Osmose können Zellen Wasser aufnehmen oder abgeben 58
3.5 Kanal- und Transportproteine erleichtern die Diffusion durch Membranen 60
3.6 Der Transport gegen ein Konzentrationsgefälle kostet die Zelle Energie 62
3.7 Der osmotische Druck von Körperflüssigkeiten kann reguliert werden 64
3.8 Größere Teilchen werden durch Membraneinstülpung ein- und ausgeschleust 65
Energie und Enzyme 67
4.1 Lebewesen benötigen Energie, um existieren zu können 68
4.2 Chemische Vorgänge liefern oder verbrauchen nutzbare Energie 70
4.3 Enzyme beschleunigen chemische Reaktionen 72
4.4 Enzyme sind substratspezifisch und wirkungsspezifisch 74
4.5 Enzym- und Substratkonzentration bestimmen die Reaktionsgeschwindigkeit 75
4.6 pH-Wert und Temperatur beeinflussen die Enzymaktivität 77
4.7 Enzyme werden durch andere Stoffe reguliert 79
Glucose ist der wichtigste Energielieferant für Zellen 82
Stoffwechsel
Stoff- und Energieaustausch bei Tieren 87
5.1 Die Konstanz des inneren Milieus ist für unsere Zellen lebenswichtig 88
5.2 Der Energiebedarf großer Tiere ist relativ niedrig 90
5.3 Tiere brauchen energiereiche Nährstoffe und Wärmeenergie 91
5.4 Verdauung zerlegt Makromoleküle in wasserlösliche Bausteine 93
5.5 Im Körper können Energiereserven gespeichert werden 96
5.6 Ein Kreislaufsystem ermöglicht allen Zellen und Organen den Stoffaustausch 99
5.7 Der Gasaustausch liefert Sauerstoff für die Zellatmung und beseitigt CO2 101
5.8 Die Niere filtriert Blut und holt aus dem Filtrat alles Nötige zurück 104
5.9 Muskelfasern verkürzen sich, indem Proteine aneinander entlanggleiten 10
Zellatmung — Energie aus Nährstoffen 111
6.1 Zellen brauchen organische Moleküle als Baustoffe und Energiequelle 112
6.2 Die Zellatmung stellt durch schrittweisen Abbau von Glucose Energie bereit 113
6.3 Glucose wird im Cytoplasma oxidativ zu Pyruvat abgebaut 114
6.4 Pyruvat wird in den Mitochondrien oxidativ zu Kohlenstoffdioxid abgebaut 116
6.5 Die Atmungskette nutzt die freigesetzte Energie zur ATP-Bildung 117
6.6 Gärung liefert bei Sauerstoffmangel Energie 120
6.7 Der Citratzyklus ist die zentrale Drehscheibe des Zellstoffwechsels 121
6.8 Die Zellatmung wird durch Rückkopplung fein reguliert 123
Stoff- und Energieumwandlung bei Pflanzen 125
7.1 Pflanzen beziehen ihre Stoffwechselenergie aus dem Sonnenlicht 126
7.2 Eine große Blattoberfläche ermöglicht Lichtabsorption und Gasaustausch 128
7.3 Schließzellen regulieren Gasaustausch und Transpiration 130
7.4 Licht, CO2 und Temperatur beeinflussen die Fotosyntheseleistung 132
7.5 Wasser verteilt Mineralstoffe und Assimilate über getrennte Leitungsbahnen 134
7.6 Viele Mineralstoffe sind für Pflanzen essenziell 136
7.7 Dünger versorgt Pflanzen mit zusätzlichen Mineralstoffen 138
7.8 Auch Pflanzen müssen atmen 139
Fotosynthese — Solarenergie für das Leben 141
8.1 Fotosynthese ist die Umkehrung von Verbrennung oder Zellatmung 142
8.2 Die Fotosynthesefarbstoffe fangen blaues und rotes Licht ein 143
8.3 Die Fotosynthesefarbstoffe sind an Membranproteine gebunden 145
8.4 Der lichtabhängige Elektronentransport ermöglicht die Synthese von ATP 146
8.5 Aus sechs CO2-Molekülen wird lichtunabhängig ein Zuckermolekül aufgebaut 149
8.6 Manche Bakterien können ganz ohne Licht und organische Nährstoffe leben 152
Überleben in extremer Trockenheit 155
Genetik
DNA — Träger der Erbinformationen 159
9.1 Die Genetik erforscht, wie Merkmale entwickelt, vererbt und verteilt werden 160
9.2 Erbinformationen werden als Nucleinsäuren weitergegeben 161
9.3 Im DNA-Molekül bilden zwei Nucleotidstränge eine Doppelhelix 163
9.4 Die DNA wird im Verlauf des Zellzyklus abgelesen, verdoppelt und verteilt 165
9.5 Die DNA wird durch komplementäre Ergänzung der Einzelstränge kopiert 166
9.6 Die DNA wird mit Proteinen dicht verpackt und so transportierbar 169
9.7 Antibiotika richten sich gegen Bakterien — diese antworten mit Resistenzen 171
14
Genetischer Code und Proteinbiosynthese 173
10.1 Dreiergruppen der DNA-Basen A, T, G, C verschlüsseln 20 Aminosäuren 174
10.2 Bei der Transkription wird ein DNA-Abschnitt in RNA umgeschrieben 176
10.3 Bei der Translation wird die Basensequenz in die Aminosäuresequenz übersetzt 178
10.4 Eukaryotische mRNA wird noch im Kern zerschnitten und neu zusammengefügt 180
10.5 Genregulation passt bei Bakterien die Proteinsynthese an den Bedarf an 182
10.6 Ein Gen ist ein DNA-Abschnitt, an dem eine RNA transkribiert wird 183
10.7 Durch Genregulation hat jede Körperzelle eine typische Proteinausstattung 184
10.8 Viren programmieren ihre Wirtszelle auf Virenproduktion um 186
10.9 Eukaryotische DNA enthält größtenteils nicht codierende Sequenzen 188
190
Neukombination von Genen bei der Fortpflanzung 191
11.1 Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung entstehen erbgleiche Kopien 192
11.2 Die Meiose führt zu Zellen mit halbierter Chromosomenzahl 194
11.3 Rekombination des Erbguts erhöht die Variabilität innerhalb der Art 196
11.4 Vererbungsregeln beschreiben Merkmalsverteilungen in den Generationen 197
11.5 Nicht alle Gene werden unabhängig voneinander vererbt 200
11.6 Prokaryoten kennen keine Meiose, aber andere Wege der Rekombination 202
204
Gene und Merkmalsbildung 205
12.1 Bestimmte Merkmale lassen sich auf ein einziges Gen zurückführen 206
12.2 Den meisten Merkmalen liegen mehrere Gene zugrunde 207
12.3 Viele Genmutationen schädigen oder verbessern das Protein nicht 208
12.4 Fehler in der DNA können meistens rechtzeitig repariert werden 210
12.5 Änderungen im Chromosomenbau haben unterschiedliche Folgen 212
12.6 Bewegliche DNA-Abschnitte wechseln ihre Position im Genom 213
12.7 Überzählige Chromosomen beeinflussen die Entwicklung und die Meiose 214
12.8 Je nach Tierart bestimmen Gene oder die Umwelt das Geschlecht 216
12.9 Die Aktivität von Genen wird durch Umweltfaktoren beeinflusst 217
220
Entwicklungsgenetik 221
13.1 Zellen entwickeln sich zu unterschiedlichen Zell- und Gewebetypen 222
13.2 Mütterliche Faktoren steuern die ersten Entwicklungsschritte des Embryos 224
13.3 Die Zellentwicklung wird durch benachbarte Zellen und Signalstoffe beeinflusst 226
13.4 Stammzellen behalten ihre Teilungs- und Differenzierungsfähigkeit 227
13.5 Der Zelltod kann durch Gene gesteuert werden 228
13.6 Krebs entsteht durch die Anhäufung von DNA-Fehlern in Körperzellen 230
232
Anwendungen und Methoden der Gentechnik 233
14.1 DNA-Spuren lassen sich vervielfältigen und eindeutig einer Person zuordnen 234
14.2 Die DNA-Sequenzierung ganzer Genome ist heute Routine 235
14.3 Die Genkarte eines Chromosoms zeigt, welche Gene sich wo befinden 237
14.4 Gentechnisch veränderte Organismen exprimieren fremde Gene 239
14.5 Programmierbare DNA-Scheren erleichtern das Ändern von Gene 242
14.6 Gentechnische Eingriffe beim Menschen sind gesetzlich streng geregelt 244
14.7 Genetische Analysen können Aufschluss über Erkrankungsrisiken geben 245
Humangenetik 247
15.1 Die Sequenzierung des menschlichen Genoms hat unsere Gene enthüllt 248
15.2 Die Weitergabe vieler Gene folgt den Vererbungsregeln 248
15.3 Bestimmte Genmutationen lassen sich in Familienstammbäumen verfolgen 250
15.4 Genetisch bedingte Auffälligkeiten können Generationen überspringen 251
15.5 Mutationen der Gonosomen wirken sich bei Mann und Frau verschieden aus 253
15.6 Chromosomenanomalien können die Entwicklung stören 255
258
Die Immunabwehr 259
16.1 Das Immunsystem unterscheidet zwischen Selbst und Fremd 260
16.2 Krankheitserreger aktivieren zunächst die angeborene Immunabwehr 262
16.3 Bei der adaptiven Immunabwehr kommunizieren Weiße Blutzellen miteinander 263
16.4 Die adaptive Immunantwort erzeugt eine Vielfalt an Antikörpern und Rezeptoren 265
16.5 Erstinfektionen und Impfstoffe stimulieren das immunologische Gedächtnis 267
16.6 Bei Allergien und Autoimmunkrankheiten reagiert das Immunsystem falsch 269
16.7 Das Immunschwächevirus HIV führt zum Versagen des Immunsystems 270
16.8 Auch wirbellose Tiere haben eine angeborene Immunabwehr 273
274
Mucoviszidose ist eine Erbkrankheit 275
Evolution
Mechanismen der Evolution 279
17.1 Vererbbare Variabilität und natürliche Auslese führen zu Evolution 280
17.2 Neue Varianten entstehen durch zufällige, ungerichtete Mutationen 281
17.3 Individuen mit günstigen Merkmalen vererben ihre Merkmale häufiger 283
17.4 Sexuelle Fortpflanzung erzeugt neue Allelkombinationen 285
17.5 Zufällige Auslese führt zu Evolution ohne Anpassung 286
17.6 An der Häufigkeit von Genotypen erkennt man, ob Evolution stattfindet 287
17.7 Die Evolutionstheorie hat sich historisch entwickelt und wird weiter überprüft 289
17.8 Schöpfungsmythen bieten keine naturwissenschaftliche Erklärung für Evolution 291
292
Evolution in komplexen Umwelten 293
18.1 Natürliche Selektion führt zu Kompromisslösungen 294
18.2 Wechselwirkungen zwischen Arten erzeugen hohe Selektionsdrücke 295
18.3 Männchenkonkurrenz fördert die Evolution von Kraft, Ausdauer und Waffen 297
18.4 Partnerwahl durch Weibchen fördert die Evolution von Prachtmerkmalen 298
18.5 Jedes Paarungssystem fördert andere Geschlechterunterschiede 300
302
Die Entstehung von Arten 303
19.1 Innerhalb von Populationen können Reproduktionsbarrieren entstehen 304
19.2 Geografische Isolation kann zu Artbildung führen 305
19.3 Neue Arten können sich auch im Gebiet der Elternart bilden 306
19.4 Artbildung kann explosiv erfolgen und wiederholt zu Ähnlichem führen 308
19.5 Biologen nutzen verschiedene sich ergänzende Artbegriffe 310
312
Evolution als historisches Ereignis 313
20.1 Fossilfunde belegen den evolutiven Wandel der Organismen 314
20.2 Manche Arten zeigen evolutive Übergänge besonders deutlich 315
20.3 Durch Merkmalsvergleiche wird die Stammesgeschichte rekonstruiert 317
20.4 Molekulare Stammbäume revolutionieren die Evolutionsbiologie 320
20.5 Atavismen und Rudimente verdeutlichen den evolutiven Wandel 322
20.6 Mögliche Schritte von Molekülen zu Urzellen lassen sich im Labor simulieren 323
20.7 Die Eucyte entstand durch Symbiose von Procyten 326
328
Evolution des Menschen 329
21.1 Die Wege von Mensch und Schimpanse trennten sich vor sechs Millionen Jahren 330
21.2 Der aufrechte Gang entwickelte sich vor dem größeren Gehirn 331
21.3 Das große Gehirn war entscheidend für den Erfolg der Gattung Homo 333
21.4 Der moderne Mensch besiedelte von Afrika aus die ganze Erde 336
21.5 Die Weitergabe erworbener Fertigkeiten führt zu kultureller Evolution 337
21.6 Die Menschheit des 21. Jahrhunderts evolviert weiter 339
21.7 Mensch und Schimpanse haben unterschiedliche Genaktivitätsmuster 340
342
Blitz-Evolution bei Taggeckos 343
Ökologie
Beziehungen zwischen Organismen und Umwelt 347
22.1 Das Vorkommen einer Art hängt von Umweltfaktoren ab 348
22.2 Organismen zeigen gegenüber Umweltfaktoren eine weite oder enge Toleranz 350
22.3 Landpflanzen sind an Temperatur und Feuchtigkeit ihres Lebensraums angepasst 352
22.4 Vorkommen und Aktivität von Tieren hängen von der Umgebungstemperatur ab 353
22.5 Die ökologische Nische beschreibt alle Beziehungen einer Art zu ihrer Umwelt 355
22.6 Nicht verwandte Arten können sehr ähnlich, verwandte Arten sehr unähnlich sein 356
22.7 Der Körperbau von Tieren ist auch an die Klimazone angepasst 358
360
Wechselwirkungen innerhalb von Lebensgemeinschaften 361
23.1 Zwischen Arten einer Lebensgemeinschaft bestehen vielfältige Wechselbeziehungen
362
23.2 Ein Nahrungsnetz ist aus Produzenten, Konsumenten und Destruenten aufgebaut 363
23.3 Tarnen, Täuschen und Abschrecken sind Spezialmittel gegen Fressfeinde 365
23.4 Parasiten schädigen ihren Wirt, töten ihn aber meist nicht 367
23.5 Symbiotische Arten profitieren voneinander 369
23.6 Konkurrierende Arten können einander verdrängen 371
23.7 Ressourcenaufteilung verringert die innerartliche Konkurrenz 374
274
Dynamik von Populationen 377
24.1 Die Umweltkapazität begrenzt das Wachstum einer Population 378
24.2 Besonderheiten im Lebenszyklus verursachen Populationsschwankungen 379
24.3 Nahrungsangebot und Fressfeinde bewirken Populationsschwankungen 381
24.4 Schädlingspopulationen lassen sich durch natürliche Feinde regulieren 383
24.5 Zuwachsrate und Altersstruktur beeinflussen die Zukunft einer Population 384
386
Stoff- und Energiefluss in Ökosystemen 387
25.1 Sonnenenergie treibt die Prozesse in Ökosystemen an 388
25.2 Der Kohlenstoffkreislauf ist eng mit dem Energiefluss verknüpft 390
25.3 Bakterien sind die Motoren des Stickstoffkreislaufs 391
25.4 Böden sind die wichtigsten Orte des Recyclings 393
25.5 In tropischen Regenwäldern sind die Stoffkreisläufe kurzgeschlossen 394
Einblicke in Ökosysteme 397
26.1 Strahlung und Wasserhaushalt bestimmen die Lage der Großökosysteme 398
26.2 Ökosysteme sind nicht statisch, sondern verändern sich 399
26.3 Der Nährstoffgehalt beeinflusst die Lebensgemeinschaft im See 401
26.4 Fließgewässer sind zur Selbstreinigung fähig 403
26.5 Im offenen Meer sind Produktion und Verbrauch räumlich weit getrennt 405
26.6 In der Tiefsee existieren von der Sonnenenergie völlig unabhängige Ökosysteme 407
408
Die Biosphäre unter dem Einfluss des Menschen 409
27.1 Der natürliche Treibhauseffekt ermöglicht das Leben auf der Erde 410
27.2 Der durch den Menschen verstärkte Treibhauseffekt verändert das Klima 411
27.3 Menschliche Aktivitäten bedrohen die Biodiversität 413
27.4 Die Globalisierung beeinflusst die Ökosysteme 414
27.5 Wirksamer Artenschutz gelingt nur in großflächigen Schutzgebieten 416
27.6 Monokulturen sind anfällig für Katastrophen 418
27.7 Wir können unsere Umweltprobleme nur durch Nachhaltigkeit lösen 420
422
Korallenriffe sind gefährdet 423
Neurobiologie
Reizaufnahme und Erregungsleitung 427
28.1 Nervenzellen leiten und verarbeiten Informationen 428
28.2 Ionen können die Membran durch Ionenkanäle und Ionenpumpen passieren 429
28.3 In Ruhe zeigen Neurone ein Gleichgewichtspotenzial 431
28.4 An aktivierten Neuronen tritt kurzzeitige Potenzialumkehr auf 433
28.5 Aktionspotenziale werden selbsttätig entlang des Axons fortgeleitet 435
28.6 Springende Aktionspotenziale beschleunigen die Erregungsleitung erheblich 436
28.7 Stärke und Dauer des Reizes werden in der Abfolge von Aktionspotenzialen codiert
438
440
Neuronale Verschaltungen 441
29.1 Einfache Verschaltungen von Neuronen erlauben schnelle Reaktionen 442
29.2 Neurone kommunizieren miteinander über Synapsen 443
29.3 Die Wirkung eines Neurotransmitters hängt vom Rezeptor ab 444
29.4 Codewechsel erlauben Informationsverarbeitung und verlustfreie Übertragung 446
29.5 Chemische Synapsen ermöglichen eine Verrechnung von Informationen 447
29.6 Medikamente, Gifte und Drogen beeinflussen die synaptische Übertragung 448
29.7 Lernen beeinflusst die synaptische Übertragung 450
452
Sinne und Wahrnehmung 453
30.1 Die Reizung von Sinneszellen löst im Gehirn eine spezifische Wahrnehmung aus 454
30.2 Sinneszellen setzen passende Reize in Rezeptorpotenziale um 456
30.3 Linsenaugen erzeugen nach dem Kameraprinzip genaue Bilder auf der Netzhaut 458
30.4 Die Netzhaut wandelt Lichtreize bilderhaltend in elektrische Signale um 460
30.5 Die Netzhaut verstärkt den Bildkontrast und erhöht die Lichtempfindlichkeit 462
30.6 Farbensehen erfordert den Vergleich der Signale zweier Zapfentypen 463
30.7 Wahrnehmung ist eine Konstruktion des Gehirns 464
Nervensysteme 467
31.1 Das Nervensystem des Menschen ist hoch spezialisiert und zentralisiert 468
31.2 Das autonome Nervensystem reguliert das innere Milieu über zwei Gegenspieler 469
31.3 Das limbische System ist an Gefühlen, Gedächtnis und Lernen beteiligt 471
31.4 Unser Gehirn lernt bewusst und unbewusst und optimiert Verhalten 472
31.5 Die Großhirnrinde ist ein Mosaik spezialisierter, interaktiver Regionen 473
31.6 Störungen des Hirnstoffwechsels können neuronale Erkrankungen verursachen 476
478
Hormonelle Steuerung und Regelung 479
32.1 Hormone bewirken über Rezeptoren eine Antwort der Zielzelle 480
32.2 Hormone der Bauchspeicheldrüse regulieren den Blutzuckerspiegel 482
32.3 Schilddrüsenhormone regeln Stoffwechsel- und Entwicklungsprozesse 483
32.4 Der Hypothalamus verbindet Nerven- und Hormonsystem 484
32.5 Die Hormonausschüttung wird durch negative Rückkopplung kontrolliert 486
32.6 Hormone verändern Verhalten 487
488
Endorphine als körpereigene Schmerzmittel 489
Verhalten
Verhaltensforschung und Verhaltensweisen 493
33.1 Verhalten ermöglicht Tieren eine gezielte Wechselwirkung mit ihrer Umwelt 494
33.2 Die Verhaltensbiologie untersucht, wie und wozu ein Verhalten erfolgt 495
33.3 Wirkursachen erklären, wie eine Verhaltensweise funktioniert 497
33.4 Zweckursachen erklären, wozu eine Verhaltensweise erfolgt 498
33.5 Viele Verhaltensweisen werden von einfachen Reizen ausgelöst 499
33.6 Verhalten wird von Genen und Umwelt gemeinsam bestimmt 500
33.7 Bei manchen Merkmalen lässt sich der Einfluss von Genen und Umwelt quantifizieren
503
504
Lernen 505
34.1 Reflexe sind beeinflussbar 506
34.2 Viele Tiere können Reize miteinander verknüpfen 507
34.3 Bestimmte Verhaltensweisen werden nur in einer sensiblen Phase gelernt 508
34.4 Lebenswichtiges wird leichter erlernt 510
34.5 Soziales Lernen umfasst Beobachtung von Artgenossen und Nachahmung 511
34.6 Einige Tiere können Probleme durch Nachdenken lösen 512
514
Kommunikation und Sozialverhalten 515
35.1 Soziale Interaktion zwischen Tieren erfordert Kommunikation 516
35.2 Balzrituale und ein Prachtkleid erhöhen den Fortpflanzungserfolg 517
35.3 Kommunikation innerhalb der Art basiert meist auf ehrlichen Signalen 519
35.4 Kommunikation zwischen Arten kann auf unehrlichen Signalen beruhen 520
35.5 Das Leben in der Gruppe hat Vorteile, verursacht aber auch Kosten 521
35.6 Bei aggressivem Verhalten geht es oft um die Verteilung von Ressourcen 522
35.7 Einzel- und Gruppeninteressen bestimmen die Struktur der Gruppe 524
35.8 Selbstloses Verhalten kann den eigenen Fortpflanzungserfolg erhöhen 526
528
Balz- und Brutverhalten beim Kakapo 529 |
| Descripción |
559 p. |
Copias
| No de registro | Status | Lugar |
| 111590 |
Disponible | LC |
| 111589 |
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| 111588 |
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| 111587 |
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| 111586 |
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| 111582 |
Disponible | LC |
| 111581 |
Disponible | LC |
| 111580 |
Disponible | LC |
| 111579 |
Disponible | LC |
| 107380 |
Disponible | LC |
| 104771 |
Prestado hasta el viernes, 15 de diciembre de 2023 | |
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