“생화학과 분자생물학”은 William H. Elliott와 Daphne C. Elliott가 1997년 발간한 이후에 2014년에 5번째 개정판까지 나온 교재입니다. 다학제적이고 융합적인 연구가 대세가 되고 있는 흐름에서 공과대학생이라 하더라도 기본적인 생명공학 지식을 갖출 수 있도록 하는 것이 필요합니다.

​이에 한 학기에 생화학과 분자생물학 분야를 모두 간추려서 강의할 교재가 필요하다는 판단 하에 많은 교재들을 찾아 보았고, 한 학기 교재로서 가장 적합하다고 판단했던 것이 본 교재입니다. 본 책의 원서를 강의 교재로 사용하는 대학교는 아직은 몇 군데가 안되고 있어 다른 학교들에도 이 책을 소개하고 교재로서 널리 활용하게 하는 것이 좋을 것이라는 판단에 번역판을 만들기로 결정하였습니다. 이에 한국생물공학회 회원을 중심으로 번역진을 구성하고 학회의 배려로 출판을 하게 되었습니다.

“생화학과 분자생물학”은 생명체의 에너지 활용과 대사반응을 열역학적인 개념으로 소개하는 것으로 시작한다는 특징을 가지며 생체분자들의 생화학적 설명을 통하여 전사와 번역을 통한 단백질 합성 등의 분자생물학 분야로 자연스러운 흐름으로 강의가 가능하게 구성되어 있습니다. 본 번역판이 교재로 많은 대학교의 수업에서 잘 활용될 수 있기를 고대해 봅니다.

이 책은 크게 여섯 개로 구성되어 있습니다.

<Part 1. 생명의 기본 개념>
Chapter 1. 생명체의 기본 분자적 주제
분자 수준에서 모든 생명체는 비슷하다 / 생명체 내, 에너지 순환 / 에너지를 다루는 열역학 법칙 / 한 상태에서 다른 상태로 변형되는 에너지 / 살아있는 세포에서 발견되는 분자들의 종류 / 단백질 / 분자적 인식에 의해서 고유의 기능을 이행하는 단백질 / 단백질의 진화 / DNA / 유전체의 구성 / 생명체가 발달되는 방법 /RNA세계 / 단백질체학과 유전체학

Chapter 2. 세포와 바이러스
모든 살아있는 시스템의 단위인 세포 / 바이러스

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Chapter 3. 생화학에서의 에너지에 대한 고찰 세포 내, 특정 화학 반응이 발생할 지 여부에 대해 결정해 주는 에너지적 고려 사항들 / 음식으로부터 방출되는 자유 에
너지와 그 활용 / 모든 생명체에서 보편적인 에너지 중간체인 ATP / 공유 결합과 비공유 결합에서의 에너지적 고려 사항

<Part 2. 단백질과 막의 구조 및 기능>

Chapter 4. 단백질의 구조
단백질 합성에 이용되는 20개의 아미노산의 구조 / 단백질의 구조 / 단백질 상동성과 진화 / 단백질 도메인 / 세포외 기질 단백질

Chapter 5. 단백질 연구 방법
단백질 정제 / 질량 분석기의 원리 / 질량 분석기의 응용 / 단백질 서열 분석 방법 / 단백질 삼차원 구조 결정 / 프로테오믹스 / 생물정보학과 데이터베이스

Chapter 6. 효소
효소의 촉매 작용 / 효소 동역학 / 효소의 일반적인 특성 / 효소 촉매 작용의 기전

Chapter 7. 세포막과 막 단백질
막의 기본 지질 구조 / 막 단백질과 막 구조 / 막내재성 단백질의 구조 / 막의 기능

Chapter 8. 근수축, 세포골격 및 분자모터
근수축 / 근육 세포의 종류와 에너지 공급 / 자발적인 횡문근의 조절 / 평활근은 구조와 조절에 있어 횡문근과 다르다 /세포골격 / 비근육세포에서 액틴과 마이오신의 역할 / 미세소관과 세포 이동, 그리고 세포 내 수송

<Part 3. 물질대사와 영양>

Chapter 9. 영양의 일반 원리
에너지와 영양소의 필요성 / 음식 섭취의 규정

Chapter 10. 음식 소화, 흡수 그리고 조직에 분배
식품의 화학 / 소화와 흡수 / 단백질의 소화 / 탄수화물의 소화 / 지방의 소화와 흡수 / 다른 음식 구성물의 소화

Chapter 11. 식이 성분들의 수송, 저장 그리고 이동 기작
몸에서의 포도당 수송 / 체내 아미노산 수송 / 체내 지방과 콜레스테롤 운반: 지질단백질

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Chapter 12. 식품으로 에너지 방출 원리
포도당 대사의 개요 / 포도당으로부터 방출되는 에너지 / 지질의 산화로 발생되는 에너지 / 아미노산 산화로 발생되는 에너지 / 에너지원의 호환성

Chapter 13. 해당, TCA회로, 그리고 전자전달계
1단계 - 해당 / 피루브산의 아세틸-CoA로의 전환 - TCA 회로의 예비 단계 / 2단계 - TCA 회로 / 3 단계 - 전자를 NADH 그리고 FADH2로부터 전달하는 전자 전달 연쇄계

Chapter 14. 지방으로부터 에너지 방출
지방산으로부터 아세틸-CoA 형성의 기작 / 불포화 지방산의 산화 / 홀수 숫자의 탄소 사슬 지방산의 산화 / 단식 때의 케톤체 생성 과정 및 제1형 당뇨병

Chapter 15. 글루코오스 산화의 다른 경로 5탄당 인산 경로 두 개의 부분으로 구성되는 5탄당 인산 경로

Chapter 16. 포도당의 합성(포도당 신생합성)

Chapter 17. 지방의 합성과 구성 물질
지방합성의 과정 / 불포화 지방산의 합성 / 지방산으로부터 트리글리세리드와 막 지질의 합성 / 새로운 막 지질 이중층의 합성 / 프로스타글란딘과 관련 화합물의 합성

Chapter 18. 질소 물질대사: 아미노산 물질대사
인체 내 질소 균형 / 아미노산의 일반적인 대사작용 / 탈 아미노화 후 아미노기에는 어떤 일이 일어날까? 요소회로 / 아미노산의 합성 / 헴 그리고 글리신으로부터의 헴의 합성

Chapter 19. 질소 대사: 뉴클레오티드 대사
뉴클레오티드의 구조와 명명법 / 푸린과 피리미딘 뉴클레오티드의 합성 / 엽산 결핍의 의학적 결과

Chapter 20. 대사 제어 메커니즘과 대사 통합으로의 적용
왜 제어가 필요한가? / 효소 활성은 어떻게 제어되나? / 효소의 알로스테릭 제어 / 인산화반응에 의한 효소 활성의 제어/ 호르몬 제어 메커니즘의 일반적 측면 / 탄수화물 대사의 제어 / 글리코겐 대사의 제어 / 지방산 산화 및 합성의 제어 /대사 스트레스에 대한 반응 / 대사의 종합: 영양 공급, 공복 상태 및 당뇨병

Chapter 21. 물의 안정한 전자를 고-에너지 전위로 끌어 올림 – 광합성 광합성의 명반응 / 광합성의 암반응 - 캘빈 회로

<Part 4. 정보 자장과 이용>

Chapter 22. 게놈(유전체)
DNA 및 RNA의 구조 / DNA의 기본 구조 / DNA 이중 나선 구조 / 유전체 조직 / 단백질 해독하는 유전자의 구조 / 대부분의 사람 유전체는 단백질로 번역되지 않는다 / 유전체의 패킹

Chapter 23. DNA 합성, 수선 그리고 재조합
DNA 복제의 종합 원리 / 대장균의 DNA 복제 개시 조절 / 진핵생물의 DNA 복제 개시와 조절 / DNA중 이나선의 풀림과 초나선형 꼬임 / DNA 중합효소에 의한 기본적인 효소 반응 / DNA 복제에서 극성 문제 / Okazaki 단편 합성의 기작 / 진핵생물 복제분기점의 기구 / 텔로머가 진핵생물 염색체의 복제 말단 문제를 해결 / 어떻게 정확한 DNA 복제가 일어날 수 있는 가? / 대장균에서의 DNA 손상 수선 / 진핵생물에서의 DNA 손상 수선 / 상동재조합 / 미토콘드리아 DNA의 복제 / 레트로바이러스에서 역전사에 의한 DNA 합성

Chapter 24. 유전자 전사
전령 RNA / 대장균의 유전자 전사 / 진핵생물에서의 유전자 전사 / RNA의 리보자임과 자가 이어맞추기 / 비단백질 해독 유전자들의 전사 / 미토콘드리아에서의 유전자 전사

Chapter 25. 단백질 합성 및 단백질 분해조절단백질 합성 과정의 필수기반 / 간소화된 단백질 합성의 화학반응 / 리보솜 / 번역의 시작 / 번역이 시작되면 그 다음 과정은 연장이다 / 대장균 리보솜에서 전위 기작 / 대장균에서 단백질 합성의 종료 / 리보솜의 물리적 구조 / 진핵세포에서의 단백질 합성 / 미토콘드리아에서의 단백질 합성 / 폴리펩티드 사슬의 접힘현상 / 샤프론 분자의 행동기작 / 단백질 접힘과 프리온 질병 / 프로테아좀에 의한 단백질의 계획된 파괴

Chapter 26. 유전자 발현의 조절
진핵생물의 전사조절 / 전사인자에 의한 DNA 결합 / DNA 메틸화와 후성조절 / 전사후의 유전자 조절: 총괄 / 원핵생물에서 전사후 시작에서의 유전자 조절 / mRNA 안정성과 유전자 발현의 조절 / 진핵생물에서의 번역조절기작 / 작은 RNA 그리고 RNA 간섭

Chapter 27. 단백질 선별과 전달
기본적 검토 / 단백질 표적이동에서 GTP/GDP 변환 메커니즘의 중요성 / 소포체 막을 관통하는 단백질 이동 / 단백질은 선별되어 소낭에 담겨 소포체와 골지체에서 내보내진다 / 단백질을 세포소기관으로 보내는 번역후 수송 / 핵-시토졸간 이동 / 핵공 복합체 / 핵 국소화 신호

Chapter 28. DNA 및 유전자 조작
기본적인 방법들 / DNA 서열분석 / 중합효소연쇄반응에 의한 DNA 증폭 / 재조합 분자를 만들기 위한 DNA 결합 /DNA 복제 / 재조합 DNA 기술의 활용 / DNA 데이터베이스와 유전체학

<Part 5. 세포와 조직>
Chapter 29. 세포 신호
개관 / 무엇이 신호전달분자인가? / 세포내 수용체들에 의해 중개되는 반응들 / 세포막에서 수용체들에 의해 중개되는 반응들 / 신호전달 기작에서 일반적인 개념들 / 티로신 키나아제 수용체로부터 신호전달경로들 / G-단백질 연관 수용체들과 연관된 신호전달 경로들 / 2차 메신저로 cGMP를 이용한 신호전달경로

Chapter 30. 세포 주기, 세포 분열과 세포 사멸
진핵세포주기 / 세포 주기 조절 / G1에서의 조절은 복잡하다 / S기의 진행 / M기의 진행 / M기 / 세포 분열 / 세포자멸사/ 세포자멸사를 초기화하는 두 주요 경로들이 있다

Chapter 31. 암
일반적인 개념들 / 암 발전은 돌연변이의 진행을 포함한다 / 돌연변이가 암을 유발한다 / 암에 포함된 유전적 변화의 타입들 / 종양유발유전자들 / 종양 억제 유전자들 / 분자생물학의 진보는 새로운 암 치료들의 발달을 위한 잠재력을 가진다

<Part 6. 질병에 대한 보호 기작>
Chapter 32. 특별한 주제: 혈액응고, 제노바이오틱스 물질대사, 산소 반응 종 혈액 응고(혈전 형성) / 먹는 외부 화학물질들로부터 보호 (제노바이오틱스) / 반응 산소 종으로부터 보호 / 글루타티온 퍼옥시다아제-글루타티온 환원효소 시스템

Chapter 33. 면역체계
개요 / 항체 기반의 면역 또는 체액성 면역 / 항체들을 생산하기 위한 B세포의 활성화 / 세포성 면역 (세포독성 T 세포) /
왜 인간 면역 체계는 이식된 인간 세포를 거부하는 가? / 단일클론 항체