각 장에서 바뀐 내용들

이 책의 8판의 내용들을 자세히 검토하여 여러 부분에 중요한 수정을 하였다. 9판에서는 모든 장들이 각 장을 위한 ‘장을 시작하기 전에 점검할 것’과 각 절의 학습 성과를 포함한 다양한 교육학적 요소들을 갖추고 있다.

1부
1장 진화는 모든 생물시스템 출현의 원동력이다. 이와 같은 사실은 미생물 진화의 핵심적인 개념을 맨 먼저 소개함으로서 명료하게 되었다.
2장 세균 세포의 구조와 기능에 대한 내용. 이제 이 장은 세균의 원형질막 부분에 영양분 흡수에 대한 설명을 포함하고 있다.
3장 진핵세포 미생물에 주안점을 둔 진핵세포의 구조와 기능에 대한 소개.
4장 ‘바이러스와 기타 비세포성 감염체’라는 제목을 가진 이 장에서는 바이러스와 바이로이드(viroid), 위성체(satellite), 프리온(prion) 등의 중요한 형태적, 생리적, 유전적 요소들을 다루고 있다. 이렇게 함으로써 4개의 장으로 구성된 미생물에 대한 소개가 끝나게 된다.

2부
5장 먼저 실험실 외부(영양분이 부족한 환경에서의 성장 포함)에서의 미생물의 성장과 미생물의 생식에 영향을 미치는 환경 요인에 초점을 맞추도록 재편하였다. 실험실에서의 미생물의 배양과 관련된 여러 가지 주제들은 그 다음에 배치하였다.
6장 미생물을 통제하기 위하여 미생물의 정상적인 성장과 생식 기능을 방해할 수 있는 다양한 수단이 강조될 수 있도록 재편하였다.
7장 각 항미생물제제(antimicrobial agent)의 작용 기전에 초점을 맞추고, 약제 내성을 제한하기 위한 사용상의 주의 점을 강조하고 있다.

3부
8장 물질대사를 소개하는 이 장에는 생화학적 경로의 본성을 소개하는 새로운 절을 포함하는 한편, 세포들이 활용하고 있는 서로 연결된 생화학적 경로를 통한 물질대사의 흐름에 대한 개념을 도입하고 있다.
9장 9판에서 이 장은 물질대사의 다양성과 영양 유형에 대한 소개로 시작한다.
10장 이산화탄소고정 경로를 최근에 밝혀진 것까지 모두 포함시켰다.

4부
11장 세균 프로모터, 시그마인자, DNA 복제 종료, 전사 주기, 단백질 접힘과 분비 등에 대한 최신 정보가 포함된 세균의 유전정보 흐름에 초점을 맞추었다.
12장 세균 세포에서 일어나고 있는 생리적 및 생화학적 과정의 조절에 초점을 맞추고 있다. 환상 이량체 GMP의 작용을 포함하여 세포에서 일어나고 있는 복잡한 현상의 조절에 대한 새로운 내용을 광범위하게 포함하고 있다.
13장 진핵생물과 고세균의 유전체 복제와 발현을 함께 다루고 있는 새로운 장이다. 새로운 사실이 광범위하게 포함되었고, 고세균과 진핵생물에서 일어나고 있는 유전정보 흐름의 유사성에 대한 내용도 포함하고 있다.
14장 집단 내에서 유전적 변이가 일어나는 과정을 설명하기 위해 돌연변이와 보수 및 재조합에 대한 내용을 다루었다.
15장 재조합 DNA 기술을 이용한 합성 유전체 제조에 대하여 강조하였다.

5부
16장 고세균의 생리현상을 폭 넓게 다루기 위하여 고세균 특유의 동화 및 이화 작용에 대한 새로운 그림을 삽입하였다. 각 대사 경로가 지니는 진화적 측면에서의 이점을 고세균 생태학의 관점에서 설명하였다.
17장 각 영양소의 순환에 대한 설명과 함께 각 영양소의 환원과 산화 과정에 대한 그림을 학생들이 쉽게 이해할 수 있도록 새롭게 보완하였다.
19장 미생물과 주위 환경과의 상호작용에 대해 설명하되, 인체도 하나의 생태계임을 인식할 수 있도록 하기 위하여 사람과 미생물의 상호작용에 대해서도 소개하였다. 인체미생물군(human microbiome)에 대한 새로운 내용을 광범위하게 소개하였다.

6부
20장 내용의 재편성과 함께 최신 정보를 추가하였다. 비특이적(선천적) 숙주저항성에 대한 내용을 다루고 있는 이 장에서는 비특이적 숙주저항성과 관련된 물리적 및 화학적 요소에 대한 자세한 설명과 함께 면역계를 구성하고 있는 세포와 조직 및 기관들에 대해서도 소개하고 있다. 여기에는 숙주가 패턴 인식 방법을 활용하여 미생물과 손상된 조직을 파악하고 제거하는 과정을 단계적으로 설명하는 것도 포함되어 있다. 식세포작용과 염증반응의 분자기전을 포함한 새로운 내용들이 추가되었다. 이 장에서는 특이적 및 비특이적 면역체계의 연관성을 완전히 이해할 수 있도록 하기 위해 노력하였다.
21장 선천성 및 획득 면역 활동의 연관성을 강조하기 위하여 기존 내용의 재편성과 함께 최신 정보를 추가하였다. 면역계가 다양한 요소가 연관된 통합 반응 시스템이라는 것을 설명하기 위하여 면역반응의 세포학적, 생리학적, 유전학적인 개념을 통합하여 다루었다. 잘못된 면역반응의 영향에 대해서도 다루었다.
22장 사람의 질병 유발을 위한 미생물의 생존 전략을 강조하기 위하여 제목을 ‘병원성과 감염(Pathogenicity and Infection)'으로 바꾸었다. 병원성 미생물이 성공적으로 감염하기 위해 필요로 하는 필수 요소를 소개하고, 독성이 나타나는 기전을 강조하여 설명하였다. 이 장은 숙주와 기생생물이 모두 나타내는 적응과 반응 등 숙주와 기생생물이 역동적인 관계에 있음을 강조하기 위하여 면역과 관련된 장들의 뒤에 배치하였다.
23장 수업을 위한 실험실을 중심으로 실험실 안전의 중요성에 대하여 더 강조하였다. 조사과학으로서의 현대 전염병학과 예방의학에서의 전염병학의 중요성에 대하여 강조하여 설명하였다. 질병 예방 전략에 대해서도 강조하였다.

7부
24장 인체 미생물군집의 측면에서 프로바이오틱(probiotic)에 대해 이전보다 더 폭 넓게 다루었다.
25장 산업미생물학의 중요성이 실증될 수 있도록 생물연료(biofuel)를 포함한 미생물이 생산하는 물질을 먼저 소개하는 재편성을 하였다. 그리고 그 바로 뒤에 생체 내와 생체 외 유도진화를 포함한 최신 균주개발 방법을 소개하였다.
26장 수질정화, 페수처리, 생물복원 등에 대한 내용을 보완하였다. 이것에는 미생물 연료전지의 개발과 활용에 대한 것도 포함되어 있다.

1부 미생물학에 대한 소개


1 미생물의 진화와 미생물학 1

1.1 미생물 세계의 구성원들 2
1.2 미생물의 진화 5
1.3 미생물학과 그 기원 12
1.4 오늘날의 미생물학 19




2 세균의 세포 구조 24

2.1 원핵생물에 대한 논란 24
2.2 전형적인 세균 25
2.3 세균의 원형질막 29
2.4 세균의 세포벽 35
글상자 2.1 미생물 다양성과 생태학
분류체계의 대립(그람양성, 그람음성 대 단일막, 이중막) 36
2.5 세포벽 바깥쪽의 세포외피 43
2.6 세균의 세포질 44
2.7 외부 구조 51
2.8 세균의 운동성과 주화성 54
2.9 세균의 내생포자 58




3 진핵세포의 구조 64

3.1 진핵세포의 일반적인 구조 65
3.2 진핵세포의 막 67
3.3 진핵세포의 세포질 68
3.4 생합성 분비와 세포내흡입에 관여하는 세포소기관 69
3.5 세포의 유전적 조절에 관여하는 세포소기관 73
3.6 에너지 보존에 관여하는 세포소기관 75
글상자 3.1 미생물 다양성과 생태학
파리를 삼킨 할머니 77
3.7 세포막의 외부 구조 78
3.8 세균, 고세균 및 진핵세포의 비교 80

4 바이러스와 비세포성 감염인자 84

4.1 바이러스 84
글상자 4.1 미생물 다양성과 생태학
고세균 바이러스의 숙주 비의존성 생장 85
4.2 바이러스 입자 구조 86
4.3 바이러스 증식 91
4.4 바이러스 감염의 형태 96
4.5 바이러스 배양과 정량법 100
4.6 바이로이드와 위성체 102
4.7 프리온 103




2부 미생물의 영양, 생장 및 조절

5 미생물의 생장 107

5.1 미생물 증식법 107
5.2 세균의 세포주기 108
글상자 5.1 미생물 다양성과 생태학
FtsZ 없는 세포질 분열 111
5.3 미생물 생장에 영향을 주는 환경요인 115
5.4 자연환경에서의 미생물 생장 123
5.5 실험실에서 미생물의 배양 128
5.6 생장곡선 134
5.7 미생물 군집 크기의 측정 138
5.8 미생물의 연속배양 142



6 환경에서 미생물의 제어 146

6.1 미생물 제어의 원리 146
6.2 미생물의 사멸양상 148
6.3 기계적 제거 방법 149
6.4 물리적 제어 방법 151
6.5 화학 제어 물질 154
6.6 항미생물제의 효능 평가 158
6.7 미생물의 생물학적 제어 160




7 항미생물 화학치료 163

7.1 화학치료의 발달 163
7.2 항생물질의 일반 특성 164
7.3 항미생물제의 효능 분석 166
7.4 항세균제 169
7.5 항진균제 175
7.6 항바이러스제 177
7.7 항원충제 180
7.8 항생물질효능에 영향을 미치는 요인들 181




3부 미생물 물질대사

8 물질대사: 들어가기 184

8.1 물질대사: 주요 원리와 개념 185
8.2 ATP: 세포의 주요 에너지 화폐 187
8.3 산화환원 반응: 물질대사에서 핵심 반응 189
8.4 전자전달사슬: 연속 산화환원 반응 세트 190
8.5 생화학 경로 193
8.6 효소와 리보자임 194
8.7 물질대사의 조절 198




9 이화작용: 에너지 방출과 보존
204

9.1 대사 다양성과 영양형태 205
9.2 화학유기영양에서의 연료공급과정 207
9.3 산소호흡 209
9.4 포도당으로부터 피루브산까지 209
9.5 TCA 회로 213
9.6 전자전달과 산화적 인산화 215
9.7 무산소호흡 221
9.8 발 효 223
9.9 포도당이 아닌 다른 유기분자의 이화작용 225
9.10 화학무기영양 227
글상자 9.1 미생물 다양성과 생태학
산성 광산오폐수 229
9.11 광영양 231



10 동화작용: 생합성 과정에서 에너지의 이용 240

10.1 생합성의 원리 241
10.2 전구대사물질 242
10.3 CO2 고정 243
10.4 탄수화물의 합성 246
10.5 아미노산의 합성 249
10.6 퓨린, 피리미딘과 뉴클레오티드의 합성 255
10.7 지질 합성 257




4부 미생물 분자생물학과 유전학

11 세균 유전체의 복제와 발현 261

11.1 유전물질로서의 DNA 262
11.2 핵산과 단백질의 구조 263
11.3 세균의 DNA 복제 267
11.4 세균 유전자 구조 275
11.5 세균의 전사 278
11.6 유전암호 283
11.7 세균의 번역 285
11.8 단백질 성숙과 분비 293




12 세균의 세포과정 조절 299

12.1 조절 단계 300
12.2 전사개시의 조절 300
12.3 전사신장의 조절 307
12.4 번역단계의 조절 310
12.5 복잡한 세포과정의 조절 312



13 진핵생물과 고세균의 유전체 복제와 발현 327

13.1 왜 진핵생물과 고세균의 유전학을 함께 다루는가? 328
13.2 DNA 복제 328
13.3 전 사 332
13.4 번역, 단백질 성숙, 위치 지정 337
13.5 세포과정의 조절 341



14 유전자 변이 기전 346

14.1 돌연변이 346
14.2 돌연변이체의 검출과 분리 352
14.3 DNA 수선 354
14.4 부가적 유전적 변이성의 생성 358
14.5 전이인자 360
14.6 세균의 접합 362
14.7 세균의 형질전환 368
14.8 형질도입 370
14.9 끊임없이 진화하는 생명체: 세균의 항생제 내성 생성 373



15 재조합 DNA 기술 378

15.1 재조합 DNA 기술의 주요 성장 379
글상자 15.1 기술과 적용
스트렙타비딘-비오틴 결합과 생명공학 384
15.2 중합효소연쇄반응 385
15.3 클로닝 벡터와 재조합 DNA 387
글상자 15.2 기술과 적용
어떻게 미생물을 만드는가? 391
15.4 유전체 도서관의 제조 391
15.5 숙주세포로의 재조합 DNA 도입 393
15.6 숙주세포에서 외부 유전자의 발현 393



5부 미생물 세계의 다양성과 생태


16 미생물의 분류와 진화의 다양성 397

16.1 미생물 분류 서론 398
16.2 분류학적 단계 399
16.3 미생물 분류와 계통발생학의 방법 400
16.4 계통발생수 406
16.5 미생물종의 개념과 진화과정 409
16.6 버지의 세균분류학 편람 414
글상자 16.1 미생물 다양성과 생태학
‘공식’명명 목록: 버지로부터 온 편지 415



17 고세균 419

17.1 고세균의 일반적인 특징 420
17.2 크렌고세균문 426
17.3 유리고세균문 430




18 생물지구화학적 순환과 지구기후변화 440

18.1 생물지구화학적 순환 441
18.2 지구 기후변화 450



19 미생물의 상호작용 454

19.1 미생물의 상호작용 455
글상자 19.1 미생물 다양성과 생태학
Wolbachia pipientis: 세계에서 가장 감염성 높은 미생물? 456
19.2 인간과 미생물의 상호작용 468
글상자 19.2 미생물 다양성과 생태학
세균이 사람의 지방을 만들까? 470
19.3 사람의 고유미생물상 471




6부 미생물에 의한 질병, 숙주방어 역학

20 숙주의 내재저항 478

20.1 내재저항의 개요 479
20.2 내재저항에서의 물리적 및 기계적 장벽에 의한 방어 480
20.3 내재저항에서의 화학적 매개체 483
20.4 면역계의 세포, 조직 및 기관 490
20.5 식세포작용 498
20.6 염 증 503



21 적응면역 508

21.1 적응면역의 개요 508
21.2 항 원 510
21.3 적응면역의 종류 511
21.4 외래물질의 인식 512
21.5 T 세포 생물학 515
21.6 B 세포 생물학 520
21.7 항 체 522
글상자 21.1 기술과 적용
단클론항체 치료 531
21.8 항체의 작용 532
21.9 획득면역관용 533
21.10 면역질환 534


22 병원성과 감염 544

22.1 병원성과 감염성 질병 545
22.2 독 성 548
22.3 노출과 전파 557
글상자 22.1 흥미로운 역사적 사건
감염성 질병이 사람에게서 사람에게로 확산된다는 것을 보여준
첫 번째 증거 557




23 감염질병의 역학과 공중보건미생물학 563

23.1 역 학 563
글상자 23.1 흥미로운 역사적 사건
미국에서 공중보건의 탄생 564
글상자 23.2 흥미로운 역사적 사건
존 스노우, 첫 번째 역학자 565
23.2 역학적 방법 565
글상자 23.3 흥미로운 역사적 사건
사스(SARS): 바이러스의 진화 566
23.3 감염질병 빈도 측정 568
23.4 인구집단 내 감염병의 양상 569
글상자 23.4 흥미로운 역사적 사건
‘장티푸스 메리(Typhoid Mary)’ 570
23.5 새롭게 출현하거나 재출현한 감염병과 병원체 572
23.6 의료관련감염 574
23.7 유행병의 예방 및 제어 576
글상자 23.5 흥미로운 역사적 사건
첫 번째 예방접종 578
23.8 생물테러에 대한 대비 580
글상자 23.6 흥미로운 역사적 사건
1346년 ― 생물학적 전쟁의 최초 기록 581



7부 응용미생물학



24 식품미생물학 585

24.1 미생물 증식과 식품의 부패 586
24.2 식품부패의 관리 588
24.3 식품매개 질병의 출현 591
24.4 식품매개 병원체의 검출 594
24.5 발효식품의 미생물학 596
글상자 24.1 기술과 적용
초콜릿: 달콤한 발효물 597
24.6 프로바이오틱스 603



25 생물공학과 산업미생물학 606

25.1 산업미생물학의 주요 생산품 607
25.2 생물연료 생산 609
25.3 산업 현장에서 미생물 배양 611
25.4 산업미생물학에 이용되는 미생물 612
25.5 농업생명공학 617
25.6 제품으로서의 미생물 620








26 응용환경 미생물학 623

26.1 수질정화와 위생분석 623
글상자 26.1 기술과 적용
수인성 질병, 상수도, 느린 모래여과 626
26.2 폐수처리 628
26.3 미생물 연료전지 635
26.4 생분해와 생물복원 636


부록 A-1
용어해설 G-1
찾아보기 I-1

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