목차
제1장 서론 = 1
1.1 이 책의 구성 = 1
1.2 이 책의 내용 = 2
참고문헌 = 4
제2장 미생물의 구조와 조성 = 5
2.1 원소 구성 = 5
2.2 영양 요구성에 따른 미생물의 분류 = 6
2.2.1 미생물이 이용하는 5대 구성원소의 형태 = 6
2.2.2 산소와 미생물 = 7
2.2.3 영양 요구성 = 8
2.3 미생물의 구조 = 9
2.3.1 Flagella, Cilia, Pili = 9
2.3.2 Capsule과 Slime층 = 10
2.3.3 S-layer, Outer membrane, 세포벽 = 10
2.3.4 원형질막 = 19
2.3.5 원형질체 = 26
요점정리 = 29
참고문헌 = 30
제3장 미생물의 에너지 대사 = 33
3.1 에너지란? = 34
3.1.1 열역학 = 34
3.1.2 Free Energy변화 = 36
3.1.3 산화·환원 반응의 Free Energy 변화 = 38
3.1.4 삼투압의 Free Energy = 41
3.1.5 다단계의 반응에서 Free Energy의 합계 = 42
3.2 ATP는 생체 에너지 대사의 중심 = 42
3.2.1 고에너지 인산 결합 = 44
3.2.2 Adenylate Energy Charge = 45
3.2.3 Phosphorylation Potential = 47
3.3 Protonmotive Force와 ATP합성 기작 = 48
3.3.1 기질 수준 인산화 = 48
3.3.2 Protonmotive Force-에너지 대사의 중심 = 48
3.3.3 Uncoupler = 52
3.3.4 혐기성 발효 세균의 Electron Transport Phosphorylation = 53
3.4 미생물에 의한 에너지 전환 = 56
3.4.1 미생물의 발광 = 56
3.4.2 미생물에 의한 에너지 전환 대사 = 57
요점정리 = 60
참고문헌 = 61
제4장 물질의 막 투과 = 63
4.1 Ionophore-막 투과의 모형 = 63
4.2 확산에 의한 물질 운반 = 65
4.3 Electrochemical Gradient를 이용하는 능동운반 = 66
4.4 ATP 및 고에너지 인산 화합물에 의한 능동운반 = 68
4.5 Group Translocation = 69
4.6 기질/대사 산물 교환 = 70
4.7 철 이온 흡수 = 71
4.8 진핵세포 미생물의 물질 운반 = 73
4.9 Mitochondria막을 통한 물질의 이동 = 73
4.9.1 대사 산물의 이동 = 74
4.9.2 환원력과 Acetyl기의 운반 = 74
요점정리 = 76
참고문헌 = 76
제5장 포도당 대사와 ATP수율 = 79
5.1 Embden-Meyerhof-Pamas경로 = 80
5.1.1 Phosphofructokinase-EMP 경로의 Key Enzyme = 81
5.1.2 ATP합성과 Pyruvate 생산 = 82
5.1.3 EMP 변형 경로 = 83
5.1.4 EMP 경로의 대사 조절 = 84
5.2 Glucose-6-phosphate의 합성-Gluconeogenesis = 85
5.2.1 PEP 합성 = 86
5.2.2 Fructose Diphosphatase = 86
5.2.3 Archaebacteria의 Gluconeogenesis = 87
5.2.4 Gluconeogenesis의 대사 조절 = 88
5.3 Hexose Monophosphate 경로 = 89
5.3.1 Hexose Monophosphate 경로의 생화학적 의의 = 89
5.3.2 HMP 경로의 3단계 = 89
5.3.3 HMP 경로의 또 다른 기능 = 91
5.3.4 HMP 경로의 대사 조절 = 93
5.4 Entner-Doudoroff(ED)경로 = 93
5.4.1 일부 Gram음성 세균의 해당 경로 = 93
5.4.2 ED 경로의 Key Enzyme = 93
5.4.3 ED 변형 경로 = 95
5.5 Phosphoketolase 경로 = 97
5.5.1 Leuconostoc의 당 대사 = 98
5.5.2 Bifidum 경로 = 99
5.6 동위원소를 이용한 해당 경로의 해석 = 100
5.7 해당 경로의 ATP 수율 = 102
요점정리 = 103
참고문헌 = 104
제6장 Tricarboxylic Acid(TCA)회로와 산화적 인산화 = 107
6.1 Pyruvate의 산화적 탈탄산화 = 107
6.2 TCA 회로 = 108
6.2.1 Citrate의 합성과 TCA 회로의 대사 경로 = 108
6.2.2 TCA 회로의 대사 조절 = 110
6.3 대사 중간 산물의 보충 = 111
6.3.1 Anaplerotic Sequence = 111
6.3.2 Glyoxylate 회로 = 112
6.4 불완전 TCA경로와 Reductive TCA회로 = 115
6.4.1 불완전 TCA 경로 = 115
6.4.2 Reductive TCA 회로 = 116
6.5 Electron Transport(Oxidative) Phosphorylation-산화적 인산화 = 116
6.5.1 Chemiosmotic Theory = 117
6.5.2 전자 전달체 = 117
6.5.3 전자 전달체의 배열 = 123
6.5.4 ATP 합성 = 125
요점정리 = 127
참고문헌 = 128
제7장 생합성과 미생물의 생장 = 131
7.1 미생물체의 구성 = 132
7.2 무기 질소원의 이용 = 133
7.2.1 질산염의 환원 = 133
7.2.2 암모니아의 이용 = 134
7.3 황산염의 이용 = 135
7.4 아미노산의 합성 = 137
7.4.1 Pyruvate 및 Oxaloacetate 계열 = 138
7.4.2 3-Phosphoglycerate 계열 = 138
7.4.3 2-Ketoglutarate 계열 = 141
7.4.4 방향족 아미노산 = 142
7.4.5 Histidine의 합성 경로 = 145
7.4.6 아미노산 합성의 대사 조절 = 146
7.5 Nucleotide의 합성 = 146
7.5.1 Salvage 경로 = 146
7.5.2 de novo 경로에 의한 Pyrimidine Nucleotide의 합성 = 147
7.5.3 Purine Nucleotide의 de novo 합성 = 148
7.5.4 Deoxynucleotide의 합성 = 148
7.6 지질의 합성 = 150
7.6.1 지방산 합성 = 150
7.6.2 인지질의 합성 = 154
7.6.3 Isoprenoid계 지질의 합성 = 157
7.7 단당류 및 그 유도체의 합성 = 159
7.7.1 인산화 당과 UDP-당의 합성 = 159
7.7.2 Murein 단량체의 합성 = 160
7.7.3 Teichoic Acid의 단량체 합성 = 161
7.8 다당류의 합성 및 세포벽과 Outer Membrane의 형성 = 162
7.8.1 Glycogen 합성 = 162
7.8.2 세포벽 합성 = 163
7.8.3 Outer Membrane의 형성 = 165
7.9 DNA의 합성 = 168
7.9.1 DNA 복제 = 168
7.9.2 자연 돌연 변이 = 171
7.9.3 Prostreplicational Modification = 172
7.10 RNA 합성 = 172
7.10.1 RNA의 합성 = 173
7.10.2 Posttranscriptional Processing = 174
7.11 단백질의 합성 = 175
7.11.1. 아미노산의 활성화 = 175
7.11.2 단백질 합성-Initiation, Elongation, Termination = 175
7.11.3 Posttanslational Modification = 177
7.12 세포 구조의 형성 = 179
7.12.1 세포의 구조물의 형성= 179
7.12.2 핵물질의 형성 = 181
7.12.3 Ribosome의 형성 = 181
7.12.4 진핵세포의 세포내 구조 형성 = 181
7.13 미생물의 생장 = 182
7.13.1 생장 수율 계수 = 183
7.13.2 Y_A_T_P의 이론적 최고치 = 185
7.13.3 호기적 성장 수율 계수 = 188
7.1.34 Maintenance Energy = 189
요점정리 = 191
참고문헌 = 192
제8장 Heterotroph의 호기적 대사 = 195
8.1 고분자 물질의 분해 = 195
8.1.1 전분의 분해 = 196
8.1.2 Cellulose의 분해 = 196
8.1.3 가인산분해효소에 의한 이당류의 분해 = 198
8.1.4 Amylase, Cellulase 외의 다당류 분해효소 = 199
8.1.5 단백질, 핵산, 지질의 분해 = 199
8.2 당류의 이용 = 200
8.2.1 6탄당의 이용 = 200
8.2.2 5탄당의 이용 = 202
8.3 유기산의 이용 = 202
8.3.1 지방산의 이용 = 202
8.3.2 Acetate보다 더 산화된 이탄소 화합물의 대사 = 205
8.4 알코올의 이용 = 207
8.5 아미노산의 이용 = 208
8.5.1 산화적 탈아민 = 208
8.5.2 Transamination = 209
8.5.3 아미노산 Dehydratase = 209
8.5.4 Cysteine과 Methionine의 대사 = 211
8.5.5 아미노산의 탈아민 반응 산물의 대사 = 211
8.5.6 그 밖의 아미노산 대사 = 213
8.6 핵산 염기의 이용 = 216
8.7 탄화수소의 이용 = 218
8.8 방향족 화합물의 이용 = 221
8.8.1 방향족 아미노산의 이용 = 221
8.8.2 Ortho 및 Meta Cleavage = 222
8.8.3 Oxygenase와 방향족 화합물의 산화 = 226
8.9 불완전 산화 = 226
8.9.1 초산균 = 226
8.9.2 Acetoin과 Butanediol = 228
8.9.3 그 밖의 호기적 발효 산물 = 228
요점정리 = 231
참고문헌 = 231
제9장 혐기성 발효 = 233
9.1 혐기성 미생물의 전자 수용체 = 233
9.1.1 발효와 혐기성 호흡 = 233
9.1.2 발효의 수소 대사 = 235
9.2 혐기성 미생물과 산소 = 236
9.3 Ethanol 발효 = 237
9.4 젖산 발효 = 240
9.4.1 Homofermentative 젖산 발효 = 241
9.4.2 Heterofermentative 젖산 발효 = 242
9.4.3 젖산균의 생합성 = 243
9.4.4 젖산균의 산소 대사 = 244
9.4.5 Lactate/H^+ Symport = 245
9.4.6 발효 식품과 젖산균 = 245
9.5 Butyrate와 Acetone-Butanol-Ethanol 발효 = 248
9.5.1 Butyrate 발효 = 248
9.5.2 Acetone-Butanol-Ethanol 발효 = 257
9.5.3 Fermentation Balance = 261
9.6 통성 혐기성 세균의 발효 = 262
9.6.1 혼합산 발효 = 262
9.6.2 혐기성 효소 = 265
9.7 Propionate 발효 = 266
9.7.1 Succinate-Propionate 경로 = 266
9.7.2 Acrylate 경로 = 269
9.8 아미노산 및 핵산 염기의 혐기적 분해 = 270
9.8.1 단일 아미노산의 발효 = 270
9.8.2 Stickland Reaction = 276
9.8.3 핵산 염기의 발효 = 277
9.9 발효로 생장하는 호열성 Archaebacteria = 278
9.10 난분해성 물질의 발효 = 279
요점정리 = 279
참고문헌 = 281
제10장 혐기성 호흡 = 283
10.1 탈질 반응 = 284
10.1.1 탈질 반응의 생화학 = 285
10.1.2 탈질 반응의 ATP 수율 = 287
10.1.3 탈질 반응의 대사 조절 = 288
10.1.4 다른 미생물에 의한 탈질 반응 = 289
10.2 금속 이온 환원 = 290
10.2.1 철과 망간의 환원 = 290
10.2.2 다른 금속의 환원 = 291
10.2.3 금속 환원과 물질 순환 = 291
10.3 황산수소 생산 = 292
10.3.1 황산수소 생산의 생화학 = 294
10.3.2 황산수소 생산균의 전자 전달 경로와 ATP 수율 = 300
10.3.3 황산염 환원균의 균체 합성 = 302
10.4 Methane 생산 = 302
10.4.1 메탄 생산 세균 = 304
10.4.2 메탄 생산 세균 특유의 조효소 = 305
10.4.3 메탄 생산 경로 = 307
10.4.4 메탄 생산의 에너지 보전 = 310
10.4.5 메탄 생산 세균의 균체 합성 = 312
10.5 Homoacetogen에 의한 Acetate 생산 = 313
10.5.1 Homoacetogen = 314
10.5.2 Homoacetogen의 탄소 대사 = 315
10.5.3 Homoacetogen의 에너지 대사 = 317
10.6 Syntrophic Association = 318
10.6.1 Syntrophic Bacteria = 318
10.6.2 Syntrophic Bacteria의 탄소 대사 = 320
10.6.3 Facultative Syntrophic Association = 322
10.7 혐기성 생태계의 물질 순환 = 322
10.7.1 방향족 호합물의 혐기적 산화 = 323
10.7.2 유기 halogen 화합물의 혐기적 대사 = 324
10.7.3 혐기성 생테계의 물질순환과 환경 = 324
요점정리 = 325
참고문헌 = 326
제11장 호기성 Chemolithotroph = 329
11.1 Reverse Electron Transport = 329
11.2 무기 질소 화합물의 산화 = 330
11.2.1 암모니아의 산화 = 331
11.2.2 아질산염의 산화 = 332
11.3 유황 세균과 유황 화합물의 산화 = 333
11.3.1 유황 세균 = 333
11.3.2 유황 화합물의 산화 = 335
11.3.3 유황 세균의 균체 합성 = 336
11.4 철 세균 = 337
11.5 수소의 산화 = 338
11.5.1 수소 세균 = 338
11.5.2 Hydrogenase = 338
11.6 일산화탄소 산화균(Carboxydobacteria) = 340
11.7 Lithotroph의 균체 합성 = 342
11.7.1 Calvin 회로에 의한 이산화탄소의 고정 = 342
11.7.2 Calvin 회로의 Key Enzyme = 344
11.7.3 Reductive TCA 회로에 의한 이산화탄소의 고정 = 346
11.7.4 Acetyl-CoA경로를 통한 이산화탄소 고정 = 347
11.7.5 3-Hydroxypropionate 회로에 의한 이산화탄소 고정 = 348
11.7.6 이산화탄소 고정 경로의 소요 에너지 = 350
11.8 Chemolithotroph의 특성 = 351
11.9 메탄과 Methanol 이용균 = 352
11.9.1 Methlotroph의 분류 = 352
11.9.2 Methlotroph = 354
11.9.3 Methylotroph의 동화 작용 = 356
11.9.4 일탄소 화합물 대사의 에너지 효율 = 361
요점정리 = 362
참고문헌 = 363
제12장 광합성 = 365
12.1 광합성 미생물의 분류 = 365
12.1.1 Cyanobacteria = 366
12.1.2 광합성 세균 = 366
12.1.3 준광합성 세균 = 367
12.2 광합성 색소 = 368
12.2.1 Chlorophyll = 368
12.2.2 Carotenoid = 369
12.2.3 Phycobiliprotein = 370
12.2.4 Pheophytin = 371
12.2.5 광합성 미생물의 흡광 Spectrum = 371
12.3 광합성 소기관 = 372
12.3.1 Cyanobacteria = 373
12.3.2 Green Bacteria = 373
12.3.3 Purple Bacteria = 374
12.4 광반응 = 374
12.4.1 광의 성질 = 374
12.4.2 광합성 색소의 광전 효과 = 375
12.4.3 전자 전달 = 376
12.5 광합성 미생물의 탄소 대사 = 380
12.5.1 이산화탄소의 고정 = 381
12.5.2 Photoorganotroph의 탄소 대사 = 381
12.6 호염성 Archaebacteria의 광인산화 = 384
요점정리 = 385
참고문헌 = 386
제13장 질소 고정 = 387
13.1 질소 고정균 = 388
13.2 질소 고정의 생화학 = 389
13.2.1 Nitrogenase = 389
13.2.2 환원력의 공급 = 391
13.2.3 질소 고정의 Bioenergetics = 392
13.2.4 질소 고정과 산소 = 392
13.3 질소 고정의 대사 조절 = 396
요점정리 = 399
참고문헌 = 399
제14장 미생물의 대사 조절 = 401
14.1 효소 합성 조절-단일 Operon의 조절 = 402
14.1.1 Promoter 구조에 의한 조절 = 402
14.1.2 효소의 유도 = 403
14.1.3 Catabolite Repression = 406
14.1.4 최종 산물에 의한 Repression과 Attenuation = 409
14.1.5 둘 이상의 최종 산물을 생산하는 효소의 합성 조절 = 412
14.1.6 Sensor-Regulator가 작용하는 Two-Component System = 415
14.1.7 Autogenous Regulation = 415
14.1.8 mRNA의 분해와 수식에 의한 조절 = 416
14.2 효소 합성 조절-Global Regulation = 418
14.2.1 Stringent Response = 419
14.2.2 Chemotaxis = 421
14.2.3 암모니아의 부족에 의한 조절 = 422
14.2.4 pho System = 423
14.2.5 산소에 의한 통성 혐기성 세균의 대사 조절 = 424
14.2.6 Heat Shock Response = 426
14.2.7 삼투압 변화에 의한 조절 작용 = 430
14.2.8 그 밖의 Two-component System = 430
14.3 효소 활성 조절-Fine Regulation = 431
14.3.1 Feedback Inhibition과 Feedforward Activation = 431
14.3.2 효소의 구조 변형에 의한 활성 조절 = 433
14.4 생장과 생존을 위한 조절 = 438
14.4.1 Allosteric 조절에 의한 중심 대사 경로의 조절 = 439
14.4.2 생장 속도에 따른 대사 조절 = 440
14.5 2차 대사 산물 = 440
14.6 대사 조절과 발효 공업 = 441
14.6.1 Penicillin 발효 = 441
14.6.2 아미노산 발효 = 442
요점정리 = 443
참고문헌 = 445
제15장 미생물의 저장 물질과 생존 = 447
15.1 생존과 에너지 = 447
15.2 휴면 상태의 세균 세포 = 448
15.3 미생물의 저장 물질 = 449
15.3.1 당류 저장 물질 = 449
15.3.2 지방성 저장 물질 = 451
15.3.3 Polypeptide계 저장 물질 = 457
15.3.4 Polyphosphate = 458
요점정리 = 460
참고문헌 = 461
