목차 일부

제1장 서론 ... 13
   1.1 이책의 구성 ... 14
   1.2 이책의 이용 ... 15
제2장 미생물의 구조와 조성 ... 18
   2.1 원소 구성 ... 18
   2.2 영양 요구성에 따른 미생물의 분류 ... 20
      2.2.1 5대 구성원소 ... 20
      2.2.2 산소와 미생물 ... 20
      2.2.3 영양...

더보기

목차 전체

제1장 서론 ... 13
   1.1 이책의 구성 ... 14
   1.2 이책의 이용 ... 15
제2장 미생물의 구조와 조성 ... 18
   2.1 원소 구성 ... 18
   2.2 영양 요구성에 따른 미생물의 분류 ... 20
      2.2.1 5대 구성원소 ... 20
      2.2.2 산소와 미생물 ... 20
      2.2.3 영양 요구성 ... 21
   2.3 미생물의 구조 ... 22
      2.3.1 Flagella, Cilia, Fimbriae, Pili ... 22
      2.3.2 Capsule과 Slime 층 ... 24
      2.3.3 S-layer, Outer membrane, 세포벽 ... 24
      2.3.4 원형질막 ... 36
      2.3.5 원형질체 ... 44
      2.3.6 휴면 상태의 미생물 세포 ... 47
제3장 물질의 막 투과 ... 54
   3.1 Ionophore - 막 투과의 모형 ... 54
   3.2 확산에 의한 물질 이동 ... 56
   3.3 Electrochemical Gradient를 이용하는 능동 운반 ... 57
   3.4 ATP와 고에너지 인산 화합물에 의한 능동 운반 - ATP Binding Cassette (ABC) 경로 - ... 60
   3.5 Group Translocation ... 61
   3.6 기질／대사 산물 교환 ... 62
   3.7 철이온 흡수 ... 63
   3.8 단백질과 세포 표면 구조물의 막 통과 ... 65
      3.8.1 General secretary pathway(GSP) ... 65
      3.8.2 그람음성 세균의 단백질 운반 ... 67
      3.8.3 Tat 경로를 통한 단백질의 운반 ... 72
      3.8.4 다당류와 Lipopolysacch aride의 운반 ... 74
   3.9 진핵세포 미생물의 물질 운반 ... 74
   3.10 Mitchondria 막을 통한 물질의 이동 ... 75
      3.10.1 대사 산물의 이동 ... 76
      3.10.2 환원력과 Acetyl기의 운반 ... 76
제4장 포도당 대사와 ATP 수율 ... 82
   4.1 Embden-Meyerhof-Parnas 경로 ... 84
      4.1.1 Phosphofructokinase - EMP 경로의 Key Enzyme ... 85
      4.1.2 ATP합성과 Pyruvate 생산 ... 86
      4.1.3 EMP 변형 경로 ... 87
      4.1.4 EMP 경로의 대사 조절 ... 90
   4.2 Glucose-6-Phosphate의 합성 - Gluconeogenesis ... 92
      4.2.1 PEP 합성 ... 92
      4.2.2 Fructose Diphosphatase ... 93
      4.2.3 Archaea의 Gluconeogenesis ... 93
      4.2.4 Gluconeogenesis의 대사 조절 ... 94
   4.3 Hexose Monophosphate 경로 ... 96
      4.3.1 Hexose Monophosphate 경로의 생화학적 의의 ... 96
      4.3.2 HMP 경로의 3단계 ... 96
      4.3.3 HMP 경로의 또 다른 기능 ... 98
      4.3.4 HMP 경로의 대사 조절 ... 99
      4.3.5 $$F_420$$-Dependent Glucose-6-phosphate Dehydrogenase ... 100
   4.4 Entner-Doudoroff(ED) 경로 ... 101
      4.4.1 일부 그람 음성 세균의 해당 경로 ... 101
      4.4.2 ED 경로의 Key Enzyme ... 102
      4.4.3 ED 변형 경로 ... 102
   4.5 Phosphoketolase 경로 ... 104
      4.5.1 Leuconostoc의 당 대사 ... 105
      4.5.2 Bifidum 경로 ... 106
   4.6 동위 원소를 이용한 해당 경로의 해석 ... 108
   4.7 해당 경로의 ATP 수율 ... 110
5장 Tricarboxylic Acid 회로와 산화적 인산화 ... 115
   5.1 Pyruvate의 산화적 탈탄산화 ... 115
   5.2 TCA 회로 ... 116
      5.2.1 Citrate의 합성과 TCA 회로의 대사 경로 ... 117
      5.2.2 TCA 회로의 대사 조절 ... 119
   5.3 대사 중간 산물의 보충 ... 120
      5.3.1 Anaplerotic sequence ... 120
      5.3.2 Glyoxylate 회로 ... 121
   5.4 불완전 TCA 경로와 Reductive TCA 회로 ... 124
      5.4.1 불완전 TCA 경로 ... 124
      5.4.2 Reductive TCA 회로 ... 125
   5.5. 에너지란? ... 126
      5.5.1 열역학 ... 127
      5.5.2 Free Energy 변화 ... 129
      5.5.3 산화ㆍ환원 반응의 Free Energy 변화 ... 132
      5.5.4 삼투압의 Free Energy ... 134
      5.5.5 다단계의 반응에서 Free Energy의 합계 ... 135
   5.6 ATP는 생물 에너지 대사의 중심 ... 135
      5.6.1 고에너지 인산 결합 ... 137
      5.6.2 Adenylate Energy Charge ... 139
      5.6.3 Phosphorylation Potential ... 141
   5.7 Protonmotive Force와 ATP 합성 기작 ... 141
      5.7.1 기질 수준 인산화 ... 142
      5.7.2 Protonmotive Force - 에너지 대사의 중심 ... 142
   5.8 Electron Transport(Oxidative) Phosphorylation - 산화적 인산화 ... 147
      5.8.1 Chemiosmotic Theory ... 147
      5.8.2 전자 전달체와 전자 전달 경로 ... 148
      5.8.3 전자 전달체의 배열 ... 154
      5.8.4 ATP 합성 ... 156
      5.8.5 Uncoupler ... 158
      5.8.6 혐기성 발효 세균의 Primary <?import namespace ... m ur
   5.9 미생물에 의한 에너지 전환 ... 161
      5.9.1 미생물의 발광 ... 162
      5.9.2 미생물에 의한 에너지 전환 대사 ... 162
6장 미생물의 생합성과 성장 ... 172
   6.1 미생물 체의 구성 ... 172
   6.2 무기 질소원의 이용 ... 174
      6.2.1 질소 고정 ... 174
      6.2.2 질산염의 환원 ... 187
      6.2.3 암모니아의 이용 ... 188
   6.3 황산염의 이용 ... 189
   6.4 아미노산의 합성 ... 191
      6.4.1 Pyruvate 및 Oxaloacetate 계열 ... 192
      6.4.2 3-Phosphoglycerate 계열 ... 195
      6.4.3 2-Ketoglutarate 계열 ... 195
      6.4.4 방향족 아미노산 ... 196
      6.4.5 Histidine의 합성 경로 ... 199
      6.4.6 아미노산 합성의 대사 조절 ... 200
   6.5 Nucleotide의 합성 ... 200
      6.5.1 Salvage 경로 ... 200
      6.5.2 de novo 경로에 의한 pyrimidine nucleotide의 합성 ... 200
      6.5.3 Purine Nucleotide의 de novo 합성 ... 202
      6.5.4 Deoxynucleotide의 합성 ... 202
   6.6 지질의 합성 ... 204
      6.6.1 지방산 합성 ... 205
      6.6.2 인지질의 합성 ... 209
      6.6.3 Isoprenoid계 지질의 합성 ... 212
   6.7 단당류 및 그 유도체의 합성 ... 212
      6.7.1 인산화당과 UDP-당의 합성 ... 214
      6.7.2 Murein 단량체의 합성 ... 214
      6.7.3 Teichoic Acid의 단량체 합성 ... 217
      6.7.4 Lipopolysaccharide의 O-면역 항원 전구 물질의 합성 ... 217
   6.8 다당류의 합성과 세포벽, 원형질막 그리고 Outer Membrane의 형성 ... 217
      6.8.1 Glycogen 합성 ... 217
      6.8.2 세포벽 합성 ... 218
      6.8.3 Outer Membrane의 형성 ... 221
      6.8.4 원형질막의 형성 ... 223
   6.9 DNA의 합성 ... 223
      6.9.1 DNA 복제 ... 223
      6.9.2 자연 돌연 변이 ... 226
      6.9.3 Postreplicational Midification ... 227
      6.9.4 Chromosome segregation ... 228
   6.10 RNA 합성 ... 228
      6.10.1 RNA의 합성 ... 228
      6.10.2 Posttranscriptional Processing ... 229
   6.11 단백질의 합성 ... 230
      6.11.1 아미노산의 활성화 ... 231
      6.11.2 단백질 합성 - Initiation, Elongation, Termination ... 232
      6.11.3 Posttranslational Modification과 Folding ... 234
   6.12 세포 구조의 형성 ... 236
      6.12.1 세포 외 구조물의 형성 ... 237
      6.12.2 핵물질의 형성 ... 238
      6.12.3 Ribosome의 형성 ... 238
      6.12.4 진핵 세포의 세포내 구조 형성 ... 238
   6.13 미생물의 생장 ... 239
      6.13.1 세포 분열 ... 240
      6.13.2 생장 수율 계수 ... 241
      6.13.3 <m:math ? xmlns ... '"htt
      6.13.4 호기적 성장 수율 계수 ... 243
      6.13.5 Maintenance Energy ... 247
   7장 Heterotroph의 호기적 대사 ... 254
   7.1 고분자 물질의 분해 ... 255
      7.1.1 전분의 분해 ... 255
      7.1.2 Cellulose의 분해 ... 256
      7.1.3 가인산 분해 효소에 의한 이당류의 분해 ... 258
      7.1.4 Amylase, Cellulase 외의 다당류 분해 효소 ... 258
      7.1.5 단백질, 핵산 및 지질의 분해 ... 259
   7.2 당류의 이용 ... 260
      7.2.1 6탄당의 이용 ... 260
      7.2.2 5탄당의 이용 ... 262
   7.3 유기산의 이용 ... 262
      7.3.1 지방산의 이용 ... 262
      7.3.2 Acetate보다 더 산화된 이탄소 화합물의 대사 ... 265
   7.4 알코올의 이용 ... 268
   7.5 아미노산의 이용 ... 270
      7.5.1 산화적 탈아민 ... 270
      7.5.2 Transamination ... 271
      7.5.3 아미노산 Dehydratase ... 271
      7.5.4 Cysteine과 Methionine의 대사 ... 272
      7.5.5 아미노산의 탈아민 반응 산물의 대사 ... 273
      7.5.6 그 밖의 아미노산 대사 ... 275
   7.6 핵산 염기의 이용 ... 278
   7.7 지방족 탄화수소의 이용 ... 279
   7.8 방향족 화합물의 이용 ... 282
      7.8.1 방향족 아미노산의 이용 ... 284
      7.8.2 Ortho, Meta 그리고 Gentisate Cleavage ... 284
      7.8.3 Oxygenase와 방향족 화합물의 산화 ... 288
   7.9 메탄과 Methanol 이용 ... 289
      7.9.1 Methylotroph의 분류 ... 289
      7.9.2 Methanotroph ... 290
      7.9.3 Methylotroph의 동화 작용 ... 293
      7.9.4 일탄소 화합물 대사의 에너지 효율 ... 299
   7.10 불완전 산화 ... 300
      7.10.1 초산 발효 ... 300
      7.10.2 Acetoin과 Butanediol ... 302
      7.10.3 그 밖의 호기적 발효 산물 ... 302
8장 혐기성 발효 ... 311
   8.1 혐기성 미생물의 전자 수용체 ... 312
      8.1.1 발효와 혐기성 호흡 ... 312
      8.1.2 발효와 수소 대사 ... 313
   8.2 혐기성 미생물과 산소 ... 314
   8.3 Ethanol 발효 ... 317
   8.4 젖산 발효 ... 320
      8.4.1 Homofermentative 젖산 발효 ... 321
      8.4.2 Heterofermentative 젖산 발효 ... 322
      8.4.3 젖산균의 생합성 ... 323
      8.4.4 젖산균의 산소 대사 ... 324
      8.4.5 Lactate／<m:math ? xmlns ... '"htt
      8.4.6 발효 식품과 젖산균 ... 325
   8.5 Butyrate와 Acetone-Butanol-Ethanol 발효 ... 328
      8.5.1 Butyrate 발효 ... 328
      8.5.2 Acetone-Buranol-Ethanol 발효 ... 337
      8.5.3 Fermentation Balance ... 340
   8.6 통성 혐기성 세균의 혼합산 발효 ... 342
      8.6.1 혼합산 발효 ... 342
      8.6.2 혐기성 효소 ... 345
   8.7 Propionate 발효 ... 348
      8.7.1 Succinate-Propionate 경로 ... 348
      8.7.2 Acrylate 경로 ... 351
   8.8 아미노산 및 핵산 염기의 혐기적 분해 ... 351
      8.8.1 단일 아미노산의 발효 ... 352
      8.8.2 Stickland Reaction ... 357
      8.8.3 핵산 염기의 발효 ... 359
   8.9 기타 유기산의 발효 분해 ... 360
   8.10 발효로 생장하는 호열성 Archaea ... 361
   8.11 난분해성 물질의 발효 ... 362
9장 혐기성 호흡 ... 369
   9.1 탈질반응 ... 371
      9.1.1 탈질반응의 생화학 ... 371
      9.1.2 탈질반응의 ATP 수율 ... 375
      9.1.3 탈질반응의 대사 조절 ... 376
      9.1.4 다른 미생물에 의한 탈질반응 ... 377
      9.1.5 질산염 호흡과 난분해성 물질 분해 ... 378
   9.2 금속 이온 환원 ... 379
      9.2.1 철과 망간의 환원 ... 381
      9.2.2 다른 금속의 환원 ... 383
      9.2.3 금속 환원과 물질 순환 ... 384
   9.3 황화수소 생산 ... 385
      9.3.1 황화수소 생산의 생화학 ... 387
      9.3.2 황화수소 생산균의 전자 전달 경로와 ATP 수율 ... 392
      9.3.3 황화수소 생산균의 균체 합성 ... 394
      9.3.4 황화수소 생산과 물질 순환 ... 395
   9.4 메탄 생산 ... 396
      9.4.1 메탄 생산균 ... 398
      9.4.2 메탄 생산균의 조효소 ... 399
      9.4.3 메탄 생산 경로 ... 400
      9.4.4 메탄 생산의 에너지 보전 ... 405
      9.4.5 메탄 생산균의 균체 합성 ... 406
   9.5 Homoacetogen에 의한 Acetate 생산 ... 408
      9.5.1 Homoacetogen ... 408
      9.5.2 Homoacetogen의 탄소 대사 ... 409
      9.5.3 Homoacetogen의 에너지 보전 ... 412
   9.6 Dehalorespiration ... 413
      9.6.1 혐기적 탈할로겐 호흡 미생물 ... 414
      9.6.2 혐기적 탈할로겐 호흡의 에너지 보전 ... 415
   9.7 기타 혐기성 호흡에 이용되는 전자 수용체 ... 416
   9.8 Syntrophic Association ... 417
      9.8.1 Syntrophic Bacteria ... 418
      9.8.2 Syntrophic Bacteria의 탄소 대사 ... 418
      9.8.3 Facultative Syntrophic Association ... 421
   9.9 혐기성 생태계의 물질 순환 ... 422
      9.9.1 방향족 화합물의 혐기적 산화 ... 423
      9.9.2 혐기성 생태계의 물질 순환과 환경 ... 427
10장 호기성 Chemolithotroph ... 436
   10.1 Reverse Electron Transport ... 436
   10.2 무기 질소 화합물의 산화 ... 438
      10.2.1 암모니아의 산화 ... 438
      10.2.2 아질산염의 산화 ... 439
   10.3 유황 세균과 유황 화합물의 산화 ... 440
      10.3.1 유황 세균 ... 440
      10.3.2 유황 화합물의 산화 ... 442
      10.3.3 유황 세균의 균체 합성 ... 444
   10.4 철 세균 ... 444
   10.5 수소의 산화 ... 446
      10.5.1 수소 세균 ... 446
      10.5.2 Hydrogenase ... 447
   10.6 일산화탄소 산화균(Carboxydobacteria) ... 449
   10.7 이외의 Lithotroph ... 450
   10.8 Lithotroph의 균체 합성 ... 451
      10.8.1 Calvin 회로에 의한 이산화탄소의 고정 ... 451
      10.8.2 Calvin 회로의 Key Enzyme ... 453
      10.8.3 Reductive TCA 회로에 의한 이산화탄소의 고정 ... 455
      10.8.4 Acetyl-CoA 경로를 통한 이산화탄소 고정 ... 457
      10.8.5 3-Hydroxypropionate 회로에 의한 이산화탄소 고정 ... 458
      10.8.6 이산화탄소 고정 경로의 소요 에너지 ... 458
   10.9 Chemolithotroph의 특성 ... 461
11장 광합성 ... 470
   11.1 광합성 미생물의 분류 ... 470
      11.1.1 Cyanobacteria ... 471
      11.1.2 광합성 세균 ... 472
      11.1.3 호기적 무산소 광합성 세균 ... 473
   11.2 광합성 색소 ... 473
      11.2.1 Chlorophyll ... 473
      11.2.2 Carotenoid ... 475
      11.2.3 Phycobiliprotein ... 476
      11.2.4 Pheophytin ... 476
      11.2.5 광합성 미생물의 흡광 Spectrum ... 476
   11.3 광합성 소기관 ... 478
      11.3.1 Cyanobacteria ... 478
      11.3.2 Green Bacteria ... 479
      11.3.3 Purple Bacteria ... 479
   11.4 광반응 ... 480
      11.4.1 광의 성질 ... 480
      11.4.2 광합성 색소의 광전 효과 ... 480
      11.4.3 전자 전달 ... 482
   11.5 광합성 미생물의 탄소 대사 ... 487
      11.5.1 이산화탄소의 고정 ... 487
      11.5.2 Photoorganotroph의 탄소 대사 ... 487
   11.6 호염성 Archaea의 광인산화 ... 489
12장 미생물의 대사조절 ... 496
   12.1 효소 합성 조절(1) 단일 Operon의 조절 ... 497
      12.1.1 Promoter 구조 Sigma Factor에 의한 조절 ... 497
      12.1.2 효소의 유도 ... 500
      12.1.3 Catabolite Repression ... 503
      12.1.4 최종 산물에 의한 Repression과 Attenuation ... 509
      12.1.5 둘 이상의 최종 산물을 생산하는 효소의 합성 조절 ... 513
      12.1.6 Termination 과 Antitermination ... 515
      12.1.7 Sensor-Regulator가 작용하는 Two-Component System ... 517
      12.1.8 Autogenous Regulatipn ... 517
      12.1.9 mRNA의 분해와 수식에 의한 조절 ... 518
   12.2 효소 합성 조절(2) Global Regulation ... 524
      12.2.1 Stringent Response ... 526
      12.2.2 암모니아의 부족에 의한 조절 ... 528
      12.2.3 pho System ... 530
      12.2.4 산소에 의한 통성 혐기성 세균의 대사 조절 ... 531
      12.2.5 Heat Shock Response ... 534
      12.2.6 Cold shock Response ... 534
      12.2.7 Quorum sensing ... 539
      12.2.8 삼투압 변화에 의한 조절 작용 ... 541
      12.2.9 그 밖의 Two-component System ... 542
   12.3 효소 활성 조절 - Fine Regulation ... 543
      12.3.1 Feedback Inhibition과 Feedforward Activation ... 543
      12.3.2 효소 구조 변형에 의한 활성 조절 ... 546
   12.4 생장과 생존을 위한 조절 ... 551
      12.4.1 효소 활성 조절에 의한 중심 대사 경로의 조절 ... 552
      12.4.2 생장 속도에 따른 대사 조절 ... 552
      12.4.3 Chemotaxis ... 552
   12.5 2차 대사 산물 ... 554
   12.6 대사 조절과 발효 공업 ... 556
      12.6.1 Penicillin 발효 ... 556
      12.6.2 아미노산 발효 ... 556
13장 미생물의 저장 물질과 생존 ... 569
   13.1 생존과 에너지 ... 570
   13.2 미생물의 저장 물질 ... 571
      13.2.1 당류 저장물질 ... 571
      13.2.2 지방성 저장물질 ... 573
      13.2.3 Polypeptide계 저장물질 ... 578
      13.2.4 Polyphosphate ... 580
   13.3 휴면 상태의 세균 세포 ... 583
      13.3.1 Bacillus subtilis의 포자 형성 ... 584
      13.3.2 포자 이외의 휴면 세포 ... 584
찾아보기 ... 590
제1장 서론 ... 13
   1.1 이책의 구성 ... 14
   1.2 이책의 이용 ... 15
제2장 미생물의 구조와 조성 ... 18
   2.1 원소 구성 ... 18
   2.2 영양 요구성에 따른 미생물의 분류 ... 20
      2.2.1 5대 구성원소 ... 20
      2.2.2 산소와 미생물 ... 20
      2.2.3 영양 요구성 ... 21
   2.3 미생물의 구조 ... 22
      2.3.1 Flagella, Cilia, Fimbriae, Pili ... 22
      2.3.2 Capsule과 Slime 층 ... 24
      2.3.3 S-layer, Outer membrane, 세포벽 ... 24
      2.3.4 원형질막 ... 36
      2.3.5 원형질체 ... 44
      2.3.6 휴면 상태의 미생물 세포 ... 47
제3장 물질의 막 투과 ... 54
   3.1 Ionophore - 막 투과의 모형 ... 54
   3.2 확산에 의한 물질 이동 ... 56
   3.3 Electrochemical Gradient를 이용하는 능동 운반 ... 57
   3.4 ATP와 고에너지 인산 화합물에 의한 능동 운반 - ATP Binding Cassette (ABC) 경로 - ... 60
   3.5 Group Translocation ... 61
   3.6 기질／대사 산물 교환 ... 62
   3.7 철이온 흡수 ... 63
   3.8 단백질과 세포 표면 구조물의 막 통과 ... 65
      3.8.1 General secretary pathway(GSP) ... 65
      3.8.2 그람음성 세균의 단백질 운반 ... 67
      3.8.3 Tat 경로를 통한 단백질의 운반 ... 72
      3.8.4 다당류와 Lipopolysacch aride의 운반 ... 74
   3.9 진핵세포 미생물의 물질 운반 ... 74
   3.10 Mitchondria 막을 통한 물질의 이동 ... 75
      3.10.1 대사 산물의 이동 ... 76
      3.10.2 환원력과 Acetyl기의 운반 ... 76
제4장 포도당 대사와 ATP 수율 ... 82
   4.1 Embden-Meyerhof-Parnas 경로 ... 84
      4.1.1 Phosphofructokinase - EMP 경로의 Key Enzyme ... 85
      4.1.2 ATP합성과 Pyruvate 생산 ... 86
      4.1.3 EMP 변형 경로 ... 87
      4.1.4 EMP 경로의 대사 조절 ... 90
   4.2 Glucose-6-Phosphate의 합성 - Gluconeogenesis ... 92
      4.2.1 PEP 합성 ... 92
      4.2.2 Fructose Diphosphatase ... 93
      4.2.3 Archaea의 Gluconeogenesis ... 93
      4.2.4 Gluconeogenesis의 대사 조절 ... 94
   4.3 Hexose Monophosphate 경로 ... 96
      4.3.1 Hexose Monophosphate 경로의 생화학적 의의 ... 96
      4.3.2 HMP 경로의 3단계 ... 96
      4.3.3 HMP 경로의 또 다른 기능 ... 98
      4.3.4 HMP 경로의 대사 조절 ... 99
      4.3.5 $$F_420$$-Dependent Glucose-6-phosphate Dehydrogenase ... 100
   4.4 Entner-Doudoroff(ED) 경로 ... 101
      4.4.1 일부 그람 음성 세균의 해당 경로 ... 101
      4.4.2 ED 경로의 Key Enzyme ... 102
      4.4.3 ED 변형 경로 ... 102
   4.5 Phosphoketolase 경로 ... 104
      4.5.1 Leuconostoc의 당 대사 ... 105
      4.5.2 Bifidum 경로 ... 106
   4.6 동위 원소를 이용한 해당 경로의 해석 ... 108
   4.7 해당 경로의 ATP 수율 ... 110
5장 Tricarboxylic Acid 회로와 산화적 인산화 ... 115
   5.1 Pyruvate의 산화적 탈탄산화 ... 115
   5.2 TCA 회로 ... 116
      5.2.1 Citrate의 합성과 TCA 회로의 대사 경로 ... 117
      5.2.2 TCA 회로의 대사 조절 ... 119
   5.3 대사 중간 산물의 보충 ... 120
      5.3.1 Anaplerotic sequence ... 120
      5.3.2 Glyoxylate 회로 ... 121
   5.4 불완전 TCA 경로와 Reductive TCA 회로 ... 124
      5.4.1 불완전 TCA 경로 ... 124
      5.4.2 Reductive TCA 회로 ... 125
   5.5. 에너지란? ... 126
      5.5.1 열역학 ... 127
      5.5.2 Free Energy 변화 ... 129
      5.5.3 산화ㆍ환원 반응의 Free Energy 변화 ... 132
      5.5.4 삼투압의 Free Energy ... 134
      5.5.5 다단계의 반응에서 Free Energy의 합계 ... 135
   5.6 ATP는 생물 에너지 대사의 중심 ... 135
      5.6.1 고에너지 인산 결합 ... 137
      5.6.2 Adenylate Energy Charge ... 139
      5.6.3 Phosphorylation Potential ... 141
   5.7 Protonmotive Force와 ATP 합성 기작 ... 141
      5.7.1 기질 수준 인산화 ... 142
      5.7.2 Protonmotive Force - 에너지 대사의 중심 ... 142
   5.8 Electron Transport(Oxidative) Phosphorylation - 산화적 인산화 ... 147
      5.8.1 Chemiosmotic Theory ... 147
      5.8.2 전자 전달체와 전자 전달 경로 ... 148
      5.8.3 전자 전달체의 배열 ... 154
      5.8.4 ATP 합성 ... 156
      5.8.5 Uncoupler ... 158
      5.8.6 혐기성 발효 세균의 Primary <?import namespace ... m ur
   5.9 미생물에 의한 에너지 전환 ... 161
      5.9.1 미생물의 발광 ... 162
      5.9.2 미생물에 의한 에너지 전환 대사 ... 162
6장 미생물의 생합성과 성장 ... 172
   6.1 미생물 체의 구성 ... 172
   6.2 무기 질소원의 이용 ... 174
      6.2.1 질소 고정 ... 174
      6.2.2 질산염의 환원 ... 187
      6.2.3 암모니아의 이용 ... 188
   6.3 황산염의 이용 ... 189
   6.4 아미노산의 합성 ... 191
      6.4.1 Pyruvate 및 Oxaloacetate 계열 ... 192
      6.4.2 3-Phosphoglycerate 계열 ... 195
      6.4.3 2-Ketoglutarate 계열 ... 195
      6.4.4 방향족 아미노산 ... 196
      6.4.5 Histidine의 합성 경로 ... 199
      6.4.6 아미노산 합성의 대사 조절 ... 200
   6.5 Nucleotide의 합성 ... 200
      6.5.1 Salvage 경로 ... 200
      6.5.2 de novo 경로에 의한 pyrimidine nucleotide의 합성 ... 200
      6.5.3 Purine Nucleotide의 de novo 합성 ... 202
      6.5.4 Deoxynucleotide의 합성 ... 202
   6.6 지질의 합성 ... 204
      6.6.1 지방산 합성 ... 205
      6.6.2 인지질의 합성 ... 209
      6.6.3 Isoprenoid계 지질의 합성 ... 212
   6.7 단당류 및 그 유도체의 합성 ... 212
      6.7.1 인산화당과 UDP-당의 합성 ... 214
      6.7.2 Murein 단량체의 합성 ... 214
      6.7.3 Teichoic Acid의 단량체 합성 ... 217
      6.7.4 Lipopolysaccharide의 O-면역 항원 전구 물질의 합성 ... 217
   6.8 다당류의 합성과 세포벽, 원형질막 그리고 Outer Membrane의 형성 ... 217
      6.8.1 Glycogen 합성 ... 217
      6.8.2 세포벽 합성 ... 218
      6.8.3 Outer Membrane의 형성 ... 221
      6.8.4 원형질막의 형성 ... 223
   6.9 DNA의 합성 ... 223
      6.9.1 DNA 복제 ... 223
      6.9.2 자연 돌연 변이 ... 226
      6.9.3 Postreplicational Midification ... 227
      6.9.4 Chromosome segregation ... 228
   6.10 RNA 합성 ... 228
      6.10.1 RNA의 합성 ... 228
      6.10.2 Posttranscriptional Processing ... 229
   6.11 단백질의 합성 ... 230
      6.11.1 아미노산의 활성화 ... 231
      6.11.2 단백질 합성 - Initiation, Elongation, Termination ... 232
      6.11.3 Posttranslational Modification과 Folding ... 234
   6.12 세포 구조의 형성 ... 236
      6.12.1 세포 외 구조물의 형성 ... 237
      6.12.2 핵물질의 형성 ... 238
      6.12.3 Ribosome의 형성 ... 238
      6.12.4 진핵 세포의 세포내 구조 형성 ... 238
   6.13 미생물의 생장 ... 239
      6.13.1 세포 분열 ... 240
      6.13.2 생장 수율 계수 ... 241
      6.13.3 <m:math ? xmlns ... '"htt
      6.13.4 호기적 성장 수율 계수 ... 243
      6.13.5 Maintenance Energy ... 247
   7장 Heterotroph의 호기적 대사 ... 254
   7.1 고분자 물질의 분해 ... 255
      7.1.1 전분의 분해 ... 255
      7.1.2 Cellulose의 분해 ... 256
      7.1.3 가인산 분해 효소에 의한 이당류의 분해 ... 258
      7.1.4 Amylase, Cellulase 외의 다당류 분해 효소 ... 258
      7.1.5 단백질, 핵산 및 지질의 분해 ... 259
   7.2 당류의 이용 ... 260
      7.2.1 6탄당의 이용 ... 260
      7.2.2 5탄당의 이용 ... 262
   7.3 유기산의 이용 ... 262
      7.3.1 지방산의 이용 ... 262
      7.3.2 Acetate보다 더 산화된 이탄소 화합물의 대사 ... 265
   7.4 알코올의 이용 ... 268
   7.5 아미노산의 이용 ... 270
      7.5.1 산화적 탈아민 ... 270
      7.5.2 Transamination ... 271
      7.5.3 아미노산 Dehydratase ... 271
      7.5.4 Cysteine과 Methionine의 대사 ... 272
      7.5.5 아미노산의 탈아민 반응 산물의 대사 ... 273
      7.5.6 그 밖의 아미노산 대사 ... 275
   7.6 핵산 염기의 이용 ... 278
   7.7 지방족 탄화수소의 이용 ... 279
   7.8 방향족 화합물의 이용 ... 282
      7.8.1 방향족 아미노산의 이용 ... 284
      7.8.2 Ortho, Meta 그리고 Gentisate Cleavage ... 284
      7.8.3 Oxygenase와 방향족 화합물의 산화 ... 288
   7.9 메탄과 Methanol 이용 ... 289
      7.9.1 Methylotroph의 분류 ... 289
      7.9.2 Methanotroph ... 290
      7.9.3 Methylotroph의 동화 작용 ... 293
      7.9.4 일탄소 화합물 대사의 에너지 효율 ... 299
   7.10 불완전 산화 ... 300
      7.10.1 초산 발효 ... 300
      7.10.2 Acetoin과 Butanediol ... 302
      7.10.3 그 밖의 호기적 발효 산물 ... 302
8장 혐기성 발효 ... 311
   8.1 혐기성 미생물의 전자 수용체 ... 312
      8.1.1 발효와 혐기성 호흡 ... 312
      8.1.2 발효와 수소 대사 ... 313
   8.2 혐기성 미생물과 산소 ... 314
   8.3 Ethanol 발효 ... 317
   8.4 젖산 발효 ... 320
      8.4.1 Homofermentative 젖산 발효 ... 321
      8.4.2 Heterofermentative 젖산 발효 ... 322
      8.4.3 젖산균의 생합성 ... 323
      8.4.4 젖산균의 산소 대사 ... 324
      8.4.5 Lactate／<m:math ? xmlns ... '"htt
      8.4.6 발효 식품과 젖산균 ... 325
   8.5 Butyrate와 Acetone-Butanol-Ethanol 발효 ... 328
      8.5.1 Butyrate 발효 ... 328
      8.5.2 Acetone-Buranol-Ethanol 발효 ... 337
      8.5.3 Fermentation Balance ... 340
   8.6 통성 혐기성 세균의 혼합산 발효 ... 342
      8.6.1 혼합산 발효 ... 342
      8.6.2 혐기성 효소 ... 345
   8.7 Propionate 발효 ... 348
      8.7.1 Succinate-Propionate 경로 ... 348
      8.7.2 Acrylate 경로 ... 351
   8.8 아미노산 및 핵산 염기의 혐기적 분해 ... 351
      8.8.1 단일 아미노산의 발효 ... 352
      8.8.2 Stickland Reaction ... 357
      8.8.3 핵산 염기의 발효 ... 359
   8.9 기타 유기산의 발효 분해 ... 360
   8.10 발효로 생장하는 호열성 Archaea ... 361
   8.11 난분해성 물질의 발효 ... 362
9장 혐기성 호흡 ... 369
   9.1 탈질반응 ... 371
      9.1.1 탈질반응의 생화학 ... 371
      9.1.2 탈질반응의 ATP 수율 ... 375
      9.1.3 탈질반응의 대사 조절 ... 376
      9.1.4 다른 미생물에 의한 탈질반응 ... 377
      9.1.5 질산염 호흡과 난분해성 물질 분해 ... 378
   9.2 금속 이온 환원 ... 379
      9.2.1 철과 망간의 환원 ... 381
      9.2.2 다른 금속의 환원 ... 383
      9.2.3 금속 환원과 물질 순환 ... 384
   9.3 황화수소 생산 ... 385
      9.3.1 황화수소 생산의 생화학 ... 387
      9.3.2 황화수소 생산균의 전자 전달 경로와 ATP 수율 ... 392
      9.3.3 황화수소 생산균의 균체 합성 ... 394
      9.3.4 황화수소 생산과 물질 순환 ... 395
   9.4 메탄 생산 ... 396
      9.4.1 메탄 생산균 ... 398
      9.4.2 메탄 생산균의 조효소 ... 399
      9.4.3 메탄 생산 경로 ... 400
      9.4.4 메탄 생산의 에너지 보전 ... 405
      9.4.5 메탄 생산균의 균체 합성 ... 406
   9.5 Homoacetogen에 의한 Acetate 생산 ... 408
      9.5.1 Homoacetogen ... 408
      9.5.2 Homoacetogen의 탄소 대사 ... 409
      9.5.3 Homoacetogen의 에너지 보전 ... 412
   9.6 Dehalorespiration ... 413
      9.6.1 혐기적 탈할로겐 호흡 미생물 ... 414
      9.6.2 혐기적 탈할로겐 호흡의 에너지 보전 ... 415
   9.7 기타 혐기성 호흡에 이용되는 전자 수용체 ... 416
   9.8 Syntrophic Association ... 417
      9.8.1 Syntrophic Bacteria ... 418
      9.8.2 Syntrophic Bacteria의 탄소 대사 ... 418
      9.8.3 Facultative Syntrophic Association ... 421
   9.9 혐기성 생태계의 물질 순환 ... 422
      9.9.1 방향족 화합물의 혐기적 산화 ... 423
      9.9.2 혐기성 생태계의 물질 순환과 환경 ... 427
10장 호기성 Chemolithotroph ... 436
   10.1 Reverse Electron Transport ... 436
   10.2 무기 질소 화합물의 산화 ... 438
      10.2.1 암모니아의 산화 ... 438
      10.2.2 아질산염의 산화 ... 439
   10.3 유황 세균과 유황 화합물의 산화 ... 440
      10.3.1 유황 세균 ... 440
      10.3.2 유황 화합물의 산화 ... 442
      10.3.3 유황 세균의 균체 합성 ... 444
   10.4 철 세균 ... 444
   10.5 수소의 산화 ... 446
      10.5.1 수소 세균 ... 446
      10.5.2 Hydrogenase ... 447
   10.6 일산화탄소 산화균(Carboxydobacteria) ... 449
   10.7 이외의 Lithotroph ... 450
   10.8 Lithotroph의 균체 합성 ... 451
      10.8.1 Calvin 회로에 의한 이산화탄소의 고정 ... 451
      10.8.2 Calvin 회로의 Key Enzyme ... 453
      10.8.3 Reductive TCA 회로에 의한 이산화탄소의 고정 ... 455
      10.8.4 Acetyl-CoA 경로를 통한 이산화탄소 고정 ... 457
      10.8.5 3-Hydroxypropionate 회로에 의한 이산화탄소 고정 ... 458
      10.8.6 이산화탄소 고정 경로의 소요 에너지 ... 458
   10.9 Chemolithotroph의 특성 ... 461
11장 광합성 ... 470
   11.1 광합성 미생물의 분류 ... 470
      11.1.1 Cyanobacteria ... 471
      11.1.2 광합성 세균 ... 472
      11.1.3 호기적 무산소 광합성 세균 ... 473
   11.2 광합성 색소 ... 473
      11.2.1 Chlorophyll ... 473
      11.2.2 Carotenoid ... 475
      11.2.3 Phycobiliprotein ... 476
      11.2.4 Pheophytin ... 476
      11.2.5 광합성 미생물의 흡광 Spectrum ... 476
   11.3 광합성 소기관 ... 478
      11.3.1 Cyanobacteria ... 478
      11.3.2 Green Bacteria ... 479
      11.3.3 Purple Bacteria ... 479
   11.4 광반응 ... 480
      11.4.1 광의 성질 ... 480
      11.4.2 광합성 색소의 광전 효과 ... 480
      11.4.3 전자 전달 ... 482
   11.5 광합성 미생물의 탄소 대사 ... 487
      11.5.1 이산화탄소의 고정 ... 487
      11.5.2 Photoorganotroph의 탄소 대사 ... 487
   11.6 호염성 Archaea의 광인산화 ... 489
12장 미생물의 대사조절 ... 496
   12.1 효소 합성 조절(1) 단일 Operon의 조절 ... 497
      12.1.1 Promoter 구조 Sigma Factor에 의한 조절 ... 497
      12.1.2 효소의 유도 ... 500
      12.1.3 Catabolite Repression ... 503
      12.1.4 최종 산물에 의한 Repression과 Attenuation ... 509
      12.1.5 둘 이상의 최종 산물을 생산하는 효소의 합성 조절 ... 513
      12.1.6 Termination 과 Antitermination ... 515
      12.1.7 Sensor-Regulator가 작용하는 Two-Component System ... 517
      12.1.8 Autogenous Regulatipn ... 517
      12.1.9 mRNA의 분해와 수식에 의한 조절 ... 518
   12.2 효소 합성 조절(2) Global Regulation ... 524
      12.2.1 Stringent Response ... 526
      12.2.2 암모니아의 부족에 의한 조절 ... 528
      12.2.3 pho System ... 530
      12.2.4 산소에 의한 통성 혐기성 세균의 대사 조절 ... 531
      12.2.5 Heat Shock Response ... 534
      12.2.6 Cold shock Response ... 534
      12.2.7 Quorum sensing ... 539
      12.2.8 삼투압 변화에 의한 조절 작용 ... 541
      12.2.9 그 밖의 Two-component System ... 542
   12.3 효소 활성 조절 - Fine Regulation ... 543
      12.3.1 Feedback Inhibition과 Feedforward Activation ... 543
      12.3.2 효소 구조 변형에 의한 활성 조절 ... 546
   12.4 생장과 생존을 위한 조절 ... 551
      12.4.1 효소 활성 조절에 의한 중심 대사 경로의 조절 ... 552
      12.4.2 생장 속도에 따른 대사 조절 ... 552
      12.4.3 Chemotaxis ... 552
   12.5 2차 대사 산물 ... 554
   12.6 대사 조절과 발효 공업 ... 556
      12.6.1 Penicillin 발효 ... 556
      12.6.2 아미노산 발효 ... 556
13장 미생물의 저장 물질과 생존 ... 569
   13.1 생존과 에너지 ... 570
   13.2 미생물의 저장 물질 ... 571
      13.2.1 당류 저장물질 ... 571
      13.2.2 지방성 저장물질 ... 573
      13.2.3 Polypeptide계 저장물질 ... 578
      13.2.4 Polyphosphate ... 580
   13.3 휴면 상태의 세균 세포 ... 583
      13.3.1 Bacillus subtilis의 포자 형성 ... 584
      13.3.2 포자 이외의 휴면 세포 ... 584
찾아보기 ... 590

더보기 닫기