زیست شناسی مبتنی بر قوانین بنیادی طبیعت است که در شیمی و فیزیک تجسم یافته است، امّا منشأ و تکامل حیات روی زمین، رویداد های تاریخی بوده است. این موضوع باعث می­شود زیست شناسی بیشتر شبیه به نجوم باشد تا شیمی و فیزیک. منظومه کیهان و حیات، هیچ کدامشان نباید آنطور که ما تصور می­کنیم تکامل می­یافتند. شانس نقش اصلی را ایفا کرد. در طول تاریخ و تا به امروز، ژن‌های همه موجودات دستخوش تغییرات شیمیایی شده­اند که برخی از این ژن­ها به زاده­هایشیان به ارث می‌رسد. بسیاری از تغییرات تأثیر آشکاری بر سازگاری ارگانیسم نمی­گذارند، امّا برخی تغییرات سازگاری را کاهش می­دهند و برخی دیگر سازگاری را بهبود می­بخشند. در دراز مدت، رقابت بین افراد با تفاوت‌­های تصادفی در ژن‌هایشان، تعیین می­کند که کدام موجودات در محیط‌های مختلف زنده می‌مانند. گونه‌های زنده مانده دارای مزیت انتخابی نسبت به سایرین هستند، امّا این فرآیند لزوما همه فرآیند حیات شیمیایی را بهینه نمی‌کند. بنابراین، احتمالاً دانشجویان می‌توانند مکانیسم‌های ساده‌تر یا ظریف‌تری را برای بسیاری از فرآیندهای سلولی طراحی کنند. 

فصل 1: سلول ها به عنوان اساس حیات بر روی زمین
فصل 2: تکامل حیات بر روی زمین
فصل 3: مولکول ها: ساختار و پویایی
فصل 4: اصول بیوفیزیکی
فصل 5: سرهم شدن درشت مولکول ها
فصل 6 : راهبردهای تحقیقی
فصل 7: سازماندهی کروموزوم
فصل 8: بسته بندی DNA در کروماتین و کروموزوم ها
فصل 9: ساختار و پویایی هسته
فصل 10: بیان ژن
فصل 11: پردازش RNA یوکاریوتی
فصل 12: سنتز و تا خوردن پروتئین
فصل 13: ساختار و پویایی غشاء