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미생물학 길라잡이 10판

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저자명 장태용
출판사 (주)라이프사이언스
출판년도 2018.03.01
페이지 616
ISBN 9788961542906
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미생물학의 핵심원리를 그 응용과 함께 설명해주는 미생물학 개론서~!
저자는 미생물 생태학자에서 시작하여 의과대학에서 학생들을 가르치기까지 30년 이상을 미생물을 연구하고 강의해 왔다. 이런 그녀의 경력을 바탕으로, 미생물학의 기초영역에서부터 응용분야까지 넓은 범위를 염두에 두고 그 기본적 원리를 정리한 교과서가 바로 이 책이다. 많은 내용을 열거하기보다는 계속될 다음 학습을 위한 핵심 내용의 설명에 중점을 두어 실제 강의에서 다루어지지 않을 분야는 과감히 생략하고 대신 원리와 개념을 많은 표와 그림을 이용하여 충실히 설명하고 있다. 내용의 전개에서도 실제 생활 속에서 느낄 수 있는 미생물학 의 모습과 그 원리를 연결시켜 독자의 흥미와 관심을 유도하고 있어 미생물학의 기본 개념을 이해하고자 하는 학생들에게 좋은 지침서가 될 것이다.


CHAPTER 1

미생물학이란? 1

1.1 미생물학의 범위 2

1.2 미생물의 일반적 특성과 지구환경에서

그들의 역할 3

미생물의 기원과 우월성 3

미생물의 세포 구성 6

미생물의 크기: 얼마나 작아야 작은 것인가? 9

에너지와 영양분 흐름에 관여하는 미생물 9

1.3 인간의 미생물 이용 10

1.4 감염성 질환에서의 미생물 역할 11

1.5 미생물학의 역사 13

현미경의 발전: “보이는 것을 믿으라” 15

과학적 방법과 지식의 탐구 16

의학미생물학의 발달 17

1.6 분류: 미생물의 구성 및 분류와 명명 19

분류의 단계 19

특정한 이름의 부여 21

1.7 미생물의 기원과 진화 22

모든 생명체는 진화를 통해서 연관되어있다 22

보편적인 생명의 나무를 나타내는 시스템 22



CHAPTER 2

화학적 배경에서 본 생물학이란? 29

2.1 원자: 우주에 있는 모든 물체의 기본적인

구성요소 30

원자: 원소 및 특성 31

생물의 다량 원소와 특성 32

2.2 결합과 분자 34

공유결합: 전자를 공유하는 분자 35

이온결합: 원자 간의 전자 전달 36

전자전달과 산화환원반응 37

2.3 화학반응, 용액과 pH 38

화학식, 모델과 반응식 38

용액: 분자의 균일한 혼합액 39

산성도와 알칼리도 및 pH 척도 40

2.4 탄소와 유기화합물의 화학 41

유기화합물의 작용기 43

유기고분자: 생명의 상부구조 43

2.5 생명의 분자: 탄수화물 43

탄수화물 결합의 성질 45

탄수화물의 기능 47

2.6 생명의 분자: 지질 47

막지질 47

여러 가지 지질 48

2.7 생명의 분자: 단백질 49

단백질의 구조와 다양성 50

2.8 핵산: 유전학을 위한 프로그램 52

DNA의 이중나선 52

새로운 DNA 제조: 유전 내용의 전달 53

RNA: 단백질 합성의 형성체 54

ATP: 세포의 에너지 분자 54



CHAPTER 3

미생물을 연구하는 방법은? 60

3.1 미생물의 검사방법 62

3.2 현미경: 보이지 않는 세계의 창 63

확대와 현미경 고안 63

광학현미경의 종류 66

전자현미경 68

3.3 광학현미경의 시료 준비 70

신선하고 살아 있는 미생물 준비 71

고정되고 염색된 도말 표본 71

3.4 여섯 ‘I’의 특징 74

접종, 생장과 배양물 확인 74

분리기술 75

동정기술 76

3.5 배지: 배양의 토대 79

배지의 종류 79

배지의 물리적 상태 79

배지의 화학적 성분 80

모든 기능에 적합한 배지 81



CHAPTER 4

원핵세포란 무엇이며 미생물이란 89

어떤 것인가?

4.1 세포와 생물의 기본적 특성 90

생명이란 무엇인가? 91

4.2 원핵세포의 구조: 세균과 고세균 92

일반적인 세균의 구조 92

세포 외부에 존재하는 세포부속기 및 외부구조 93

4.3 세포외피: 세포와 환경의 경계 99

세포외피의 종류 99

세포벽의 구조 99

Mycoplasma와 기타 세포벽이 없는 세균 102

세포막의 구조 102

4.4 세균의 내부구조 104

세포질 104

세균의 내생포자: 세포구조 중 가장 환경에 대한 106

저항성이 큰 구조

4.5 세균의 형태, 배열, 크기 108

4.6 원핵세포의 분류체계: 세균과 고세균 110

세균분류학: 변화의 중심에 있는 분야 111

4.7 특이한 특징을 갖고 있는 세균 116

독립생활을 하는 비병원성 세균 116

독특한 형태의 병원성 세균 118

고세균: 또 한 종류의 원핵생물 119



CHAPTER 5

진핵세포란 무엇이며 진핵미생물에는 125

어떤 것이 있는가?

5.1 진핵세포의 역사 127

5.2 진핵세포의 구조와 기능: 외부구조 128

운동기관: 섬모와 편모 129

당질피질 130

진핵세포의 구조와 기능: 경계를 이루는 구조 130

5.3 진핵세포의 구조와 기능: 내부구조 131

핵: 세포의 모든 대사를 지배하는 통제센터 131

소포체: 세포 내부의 통로 133

골지체: 세포 내부의 포장장치 134

미토콘드리아: 세포의 발전소 134

엽록체: 광합성 공장 135

리보솜: 단백질 합성의 장소 136

세포골격: 세포의 지지구조 136

5.4 진핵세포와 원핵세포의 차이점 및 137

진핵생물의 분류

진핵세포의 분류체계 138

5.5 진균 계 139

진균의 영양 142

소형진균류의 구조 142

진균의 생식 과정과 포자의 생성 142

진균류의 분류 145

진균류의 동정과 배양 145

생활 속에서 진균류의 역할 147

5.6 원생생물: 조류(algae) 148

조류: 광합성을 하는 원생생물 148

5.7 원생생물: 원생동물 150

원생동물의 형태와 기능 150

원생동물의 동정과 배양 151

원생동물에 의해 발생하는 주요 질환 154



CHAPTER 6

바이러스란 무엇인가? 160

6.1 바이러스의 개요 161

가장 작은 미생물에 대한 초기 연구 161

생물계에서 바이러스의 위치 162

6.2 바이러스의 일반적 구조 163

크 기 163

바이러스의 성분: 캡시드, 핵산과 외피 165

6.3 바이러스의 분류와 명명법 170

6.4 바이러스 증식 양상 172

동물 바이러스의 증식주기 172

6.5 박테리오파지의 증식주기 177

용원성: 조용한 바이러스 감염 177

6.6 동물 바이러스의 배양과 동정 기술 179

세포(조직)배양 기술 이용 180

조류 배아의 이용 181

살아 있는 동물에 접종 181

6.7 바이러스의 감염, 검사와 치료 181

6.8 프리온 및 기타 비바이러스성 감염 입자 183


CHAPTER 7

미생물은 무엇을 먹고 생장할까? 188

7.1 미생물의 영양 190

세포 내용물의 화학적 분석 190

필수영양분의 형태, 공급원 및 기능 191

7.2 영양 형태의 분류 193

독립영양생물과 그들의 에너지원 193

종속영양생물과 그들의 에너지원 195

7.3 운반: 화학물질의 세포막 투과 이동 196

확산과 분자운동 197

물의 확산: 삼투 197

환경에서 삼투 다양성에 대한 적응 198

용질의 막 이동 200

능동수송: 농도 기울기에 대한 분자들의 역이동 201

세포내흡입: 세포에 의한 먹기와 마시기 202

7.4 미생물에 영향을 주는 환경인자 203

온도에의 적응 203

가스 요구성 205

pH의 영향 207

삼투압 207

기타 환경인자 207

7.5 미생물 사이의 생태적인 협력 208

7.6 미생물의 생장 213

집단생장의 기초: 이분법과 세균의 세포주기 213

집단생장의 속도 213

집단생장의 측정 215

평판생균계수법: 회분배양방법 215

집단생장을 분석하는 다른 방법 217



CHAPTER 8

미생물의 물질대사는 어떤 모습일까? 224

생명의 화학적 교차로

8.1 물질대사와 효소의 소개 225

효소: 생명체의 화학반응을 촉매한다 226

효소활성의 조절과 물질대사 경로 233

8.2 에너지의 추적과 이용 235

세포에너지론 236

8.3 생물에너지론의 경로 239

이화작용: 영양분 분해와 에너지 방출의 개요 239

미생물에서의 에너지 전략 239

산소호흡 240

피루브산—중심 대사산물 243

크렙스 회로: 탄소와 에너지 바퀴 243

호흡사슬: 전자전달과 산화적 인산화 245

산소호흡의 요약 248

무산소호흡 249

8.4 발효의 중요성 250

8.5 생합성과 물질대사의 교차 경로 252

세포의 자원 절약─낭비 무, 부족 무 252

8.6 광합성: 지구의 생명선 254

빛-의존 반응 255

빛-비의존 반응 258

광합성의 다른 기작 258



CHAPTER 9

미생물은 어떻게 유전할까? 264

9.1 유전자와 유전학에 대한 개론: 266

유전형질의 비밀 풀기

유전물질의 특성 266

DNA의 구조: 자신만의 언어를 가진 이중나선 268

DNA 복제: 유전암호의 보존과 전달 269

9.2 DNA 암호의 응용: 전사와 해독 273

유전자-단백질의 관계 274

전사와 해독의 주된 참여 인자 275

전사: 유전자 발현의 첫 단계 276

해독: 유전자 발현의 두 번째 단계 278

진핵생물의 전사와 해독: 유사하지만 다른 점 281

9.3 단백질 합성과 대사의 유전적 조절 284

젖당 오페론: 세균의 유도성 유전자 조절 모델 285

억제 가능한 오페론 287

비오페론 조절기작 287

9.4 돌연변이: 유전암호의 변이 287

돌연변이의 원인 289

돌연변이의 범주 289

돌연변이의 수선 290

에임스 검사 290

돌연변이의 긍정적, 부정적 효과 291

9.5 DNA 재조합 292

세균의 유전물질 전달 292

9.6 동물 바이러스의 유전학 297

동물 바이러스의 복제 전략 298



CHAPTER 10

유전공학이란 무엇인가? 304

분자생물학의 혁명 304

10.1 유전공학의 기본 요소와 응용 306

DNA 테크놀로지의 도구와 기술 306

  1. 2 재조합 DNA 기술: 자연에 대한 314

새로운 해석

DNA 재조합과 유전자 클로닝의 기술적 특성 315

재조합 DNA 기술의 단백질 산물 318

10.3 유전자변형생물과 응용 319

재조합 미생물: 변형 세균과 바이러스 319

다세포생물의 재조합 321

DNA 기술의 의학적 적용 324

10.4 유전체 분석: DNA 감식법과 유전자 검사 326

DNA 감식법: 유전체의 독특한 특징 326



CHAPTER 11

미생물을 제어하기 위한 물리화학적 333

방법에는 어떤 것이 있을까?

11.1 미생물 제어 335

미생물 제어의 일반적인 고찰 335

미생물의 상대적 내성 335

미생물 제어의 용어와 방법 337

미생물 사멸이란 무엇인가? 338

항미생물제는 어떻게 작용하는가: 작용양식 340

11.2 물리적 제어 방법: 열 342

미생물 활성에 대한 온도의 영향 342

저온과 건조의 영향 346

11.3 물리적 제어 방법: 방사선과 여과 346

미생물 제제인 방사선 346

전리 대 비전리 방사선의 작용 양식 346

전리방사선: 감마선과 X-선 및 음극선 347

비전리방사선: 자외선 348

여과─물리적 제거공정 350

11.4 미생물 제어를 위한 화학적 제제 350

살미생물적 화학물질의 선정 351

화학적 제제의 살균활성에 영향을 주는 인자 353

화학적 제제의 범주 353



CHAPTER 12

약, 미생물, 숙주 - 화학치료의 구성요소 368

12.1 항미생물제 치료의 원리 370

항미생물제의 기원 371

약과 미생물의 상호작용 372

12.2 주요 항미생물 약제군 개론 378

세포벽에 작용하는 항세균제 378

세균의 세포막을 손상시키는 항생제 380

DNA나 RNA에 작용하는 약제 380

단백질 합성을 저해하는 약제 381

대사경로를 저해하는 약제 382

12.3 진균, 기생충, 바이러스 감염의 치료제 383

항진균제 383

항기생동물 화학치료 384

항바이러스 화학치료제 385

12.4 미생물과 약제 간의 상호작용: 389

약제내성의 획득

약제내성은 어떻게 발생되고 확산되는가? 389

약제내성의 특별한 방식 390

자연선택과 약제내성 391

12.5 약과 숙주의 상호작용 394

기관에 대한 독성 394

약에 대한 알레르기반응 395

항미생물제에 의한 미생물총의 억제와 변화 395

12.6 항미생물제 선택시 고려해야 할 사항 396

감염원의 감별 396

미생물의 약에 대한 감수성 검사 397

MIC와 치료 지수 398

항미생물 약품을 선택할 때 고려해야 할 399

환자의 조건 399



CHAPTER 13

미생물은 사람과 어떤 관계를 맺고 있을까? 405

13.1 우리는 혼자가 아니다 407

접촉, 콜로니화, 감염, 질병 407

상주미생물총: 서식처로서의 사람 407

특수 지역의 토착 미생물총 410

사람 피부의 미생물 411

위장관의 미생물 상주균 413

호흡기관의 서식균 414

비뇨생식기관의 미생물총 415

13.2 감염 발생의 주된 요인 415

자리 잡기: 1단계—입구 418

감염량 420

숙주에의 부착: 2단계 420

숙주에 침투와 자리잡기: 3단계 421

13.3 감염의 결과와 질환 425

의학적 감염단계 426

감염형태 426

징후와 증상: 질병의 경고 신호 428

출구: 숙주에서 이탈 428

미생물의 지속과 병원성 조건 430

13.4 역학: 집단 속의 질병에 대한 연구 430

감염성 미생물의 기원과 전파방법 430

감염원의 획득과 전파 433

13.5 역학자의 작업: 조사와 감시 435

역학통계: 사례 빈도 436

역학자의 조사 전략 438

병원의 역학과 병원내감염 438

혈액과 체액에 의한 감염의 보편적인 예방법 441



CHAPTER 14

숙주의 방어와 선천적 면역 447

14.1 숙주 방어기작의 개요 448

출입구에서의 장벽: 제1방어선 449

14.2 방어 및 면역기관의 구조와 기능 451

어떻게 백혈구 세포는 인식과 감시를 수행할까? 451

면역계의 구획과 연계 452

망상내피계의 면역기능 453

14.3 제2방어선: 염증 461

염증반응: 상처에 대한 복잡한 반응 461

염증단계 461

14.4 제2방어선: 식세포작용, 인터페론과 보체 466

식세포작용: 백혈구에 의한 섭취와 파괴 466

인터페론: 항바이러스 사이토카인과 면역 활성제 468

보체: 유능한 보조 시스템 469

숙주방어의 요약 471



CHAPTER 15

후천적, 특이적 면역 및 예방접종 476

15.1 특이적 면역: 적응방어선 478

특이적 면역반응의 개요 478

면역반응계의 발생 478

T 세포 성숙화의 특별한 사건 484

B 세포 성숙화의 특수한 사건 484

15.2 항원과 항원성의 성질 484

항원과 면역원의 특징 484

15.3 항원에 대한 면역반응과 T 세포의 활성 486

항원가공과 림프구에 제시하는 역할 487

T 세포의 반응과 세포매개면역 488

15.4 B 세포의 면역 활성 491

B 세포 반응 때 일어나는 사건 491

단일클론항체: 암세포에서 나오는 유용한 생성물 496

15.5 특이적·후천적 면역의 분류 방법 498

획득 방식에 의한 면역의 정의 498

15.6 예방접종: 치료를 통하여 면역방어의 제공 499

인공적 수동예방접종 499

인공적 능동면역: 예방접종 500

새로운 백신 개발 504

백신의 투여 경로와 부작용 505

예방접종: 왜, 누구에게, 언제 506



CHAPTER 16

면역기능의 장애 511

16.1 면역반응: 동전의 양면 513

항원에 대한 과잉반응: 알레르기/과민증 513

16.2 알레르기반응: 아토피와 아나필락시스 514

알레르겐과의 접촉 경로 514

알레르겐의 성질과 알레르겐의 진입 경로 515

알레르기의 기작: 감작과 유발 515

IgE-매개 알레르기의 생리 516

사이토카인, 표적 기관 및 알레르기 증상 517

IgE-매개 알레르기나 비만세포-매개 알레르기와 519

관련된 특이 질환

아나필락시스: 강력한 전신반응 520

알레르기의 진단 521

알레르기의 치료와 예방 522

16.3 제2형 과민증: 외래 세포 용해 반응 523

사람의 ABO 항원과 혈액형의 기초 523

A 항원과 B 항원에 대한 항체 524

Rh 인자와 임상적 중요성 525

16.4 제3형 과민증: 면역복합체 반응 527

면역복합체질환의 기작 527

면역복합체질환의 유형 527

16.5 T 세포를 수반하는 면역병리학 528

제4형/지연성 과민증 528

장기이식과 관련된 T 세포 529

이식의 실제 사례 531

16.6 자가면역질환: 자신에 대한 공격 532

자가면역질환에서 유전 및 성별의 연관성 532

자가면역질환의 기원 533

자가면역질환의 예 533

16.7 면역결핍질환과 암: 면역반응의 손상 535

1차 면역결핍질환 535



CHAPTER 17

병원체의 동정 및 감염의 진단과정 543

17.1 의학 미생물학의 개요 545

표현형적 방법 545

유전형 방법 545

면역학적 방법 545

감염균의 추적: 검체 수집 546

17.2 표현형적 방법 549

검체의 즉각적이고 직접적인 검사 549

검체의 배양 549

17.3 유전형적 방법 551

유전 탐침을 이용한 DNA 분석 551

동정에서 중합연쇄반응과 리보솜 RNA의 역할 552

17.4 면역학적 방법 553

면역검사의 일반적 특징 553

항원-항체 상호작용의 시각화 553

응집과 침전반응 555

단백질을 탐지하기 위한 웨스턴 블롯 검사 557

보체고정 557

기타 혈청학적 검사 558

형광항체와 면역형광검사 559

17.5 면역분석법: 고감도 검사 560

방사면역측정법 560

효소면역측정법 560

17.6 특별한 진단 사례인 바이러스 561



부록 A~D

부록 A 해당작용의 자세한 과정 A-1

부록 B 검사와 지침 B-1

부록 C 세균의 일반적인 분류기술과 분류학 C-1

부록 D 다선형 문제의 해답 D-1



용어해설 G-1

찾아보기 I-1


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