쓸모 있는 인문 수업 생명과학

여는 글 현대 생명과학의 기본 원리를 소개하다

1장 산다는 것은 어떤 상태인가
생명이란 무엇일까 | 생명의 기본 단위는 세포다 | 생명을 특징짓는 세 가지 성질 | 막으로 둘러싸여 있다 | 에너지를 지속적으로 만든다 | 증식한다 | 생명을 이해하려면 세포 내 분자를 알아야 한다 | 세포 구성 성분; 물은 생명의 어머니 | 생명을 관장하는 분자는 탄소를 함유하며 사슬 모양이다 | 단백질; 무엇이든 할 수 있는 만능분자 | 당; 생명 활동에 필수적인 에너지 생산 | 핵산; 유전정보 전달 담당 | 지질; 세포를 형성하는 막을 구성 | 이온과 비타민; 세포에 들어 있는 그 밖의 물질

칼럼 1 생명과학을 개척한 물리학자와 화학자 | 칼럼 2 생화학·분자생물학·세포생물학의 정의

2장 세포 속 여행
세포의 신체검사 | 세포 안에는 분자가 북적댄다 | 세상에서 가장 작은 생명 미코플라스마 | 바이러스는 가장 작은 세포가 아니다? | 세포는 원핵세포와 진핵세포로 분류된다 | 원핵세포는 진정세균과 고세균으로 분류된다 | 진핵세포의 크기가 커지면 어떻게 될까? | 오르가넬라 진핵세포 속 작은 방 | 진핵세포의 기원은 세포 내 공생설 | 핵은 DNA의 수납고 | 소포체와 골지체는 분비된 단백질이 지나가는 길 | 미토콘드리아는 에너지 생산 공장 | 엽록체는 광합성의 장

3장 생명 활동을 지탱하는 단백질의 세계
세포의 주성분 단백질 | 단백질의 종류는 얼마나 될까? | 단백질은 무엇이든 한다 | 단백질은 아미노산이 연결된 끈이다 | 단백질은 20종의 아미노산으로 구성된다 | 단백질은 형태가 생명이다 | 단백질의 입체구조는 약한 상호작용으로 유지된다 | 단백질은 불안정하다 | 단백질의 세계는 다양하다 | 단백질이 만들어지는 과정 | 폴딩; 단백질의 입체구조 형성 과정 | 수수께끼로 가득한 단백질의 폴딩 | 단백질 폴딩의 기본 원리 | 양날의 검과 같은 소수성 상호작용 | 응집체 형성은 폴딩을 방해한다 | 폴딩을 돕는 샤프론 | 샤프론은 열충격단백질 | 폴딩이 잘못되어 생기는 아밀로이드 | 프리온단백질에서의 아밀로이드 증식

칼럼 3 단백질 열변성이 인간의 지능을 발달시켰다? | 칼럼 4 콜라겐을 먹으면 피부가 좋아진다?
칼럼 5 사실은 ‘형태’를 만들지 않는 단백질이 많다? | 칼럼 6 온라인 게임에서 단백질 폴딩을 겨루다
칼럼 7 샤프론의 작용 메커니즘 | 칼럼 8 효모 프리온의 역할

4장 생명이 에너지를 얻는 방법
대사란 무엇일까 | 세포 속에서 진행되는 무수한 화학반응 | 효소는 화학반응을 진행시킨다 | 별도의 에너지는 불리한 반응도 진행시킨다 | 호흡은 대사의 중심 | 무엇을 위해 호흡할까? | 세포는 큰 에너지 덩어리를 작게 나눈다 | 호흡으로 에너지를 얻는 3단계 | ATP는 에너지의 공통 화폐 | ATP를 직접 섭취할 수 있을까? | 우리는 항상 불타고 있다? | 호흡은 효율 높은 에너지 생산 시스템 | 산소 없이도 살아갈 수 있는 생물 | 식생활에 꼭 필요한 발효 | 광합성; 에너지의 원천은 태양에너지 | 대사계의 진화

5장 DNA 생명의 설계도
생명이라면 복제되어 증식한다 | 복제와 진화 | 유전자는 자식에게 계승된다 | 유전자의 정체는 DNA 이중나선 | DNA 구조와 유전의 메커니즘 |유전자는 정보분자 | 생명의 비밀은 끈에 있다 | DNA에서 단백질로 정보에서 기능으로 | DNA의 복제 오류 | DNA가 완벽하게 복제되면 진화는 없다 | 진화와 변이 | 유전자와 DNA 그리고 유전체의 관계 | DNA의 염기배열이 생물의 종류를 결정한다 | 2001년 인간 유전체를 해독하다 | 인간의 유전자는 얼마나 될까? | 인간 유전체의 99퍼센트는 잡동사니? | 한 사람 한 사람의 유전체는 똑같지 않다 | 모든 사람의 유전체가 해독되는 시대가 곧 온다 | 유전체정보 해독을 둘러싼 윤리적인 문제들

칼럼 9 유전자조작과 연관된 사실들 | 칼럼 10 DNA 해독 제2의 혁명인 차세대 시퀀서
칼럼 11 여러 생물의 유전체를 한번에 조사하다

6장 건강과 질병의 생명과학
생명과학의 관점에서 바라본 생명, 약, 질병 | 불로불사는 인류의 영원한 꿈인가 | 불로불사의 실현은 생명의 종언이다 | 그럼에도 인류는 불로불사를 향하고 있다? | 생명의 사용 가능 햇수 | 노화에 동반되는 병 | 유전요인과 환경요인 | 유전병 | 단백질 형태의 이상과 관련된 병 | 약이 효과를 발휘하는 메커니즘 | 항생물질; 박테리아의 생명 활동을 저해 | 아스피린; 기원전에 원류를 둔 약의 왕 | 타미플루; 생명과학의 진보가 낳은 분자표적약 | 항체의약품; 단백질을 약으로 만든다 | G단백질 연결수용체; 미래의 약 중 절반이 표적으로 삼다 | 개인의 유전체정보를 바탕으로 한 맞춤의료

7장 인간은 생명을 창조할 수 있을까?
생명은 언제 출현했을까? | 생명의 진화는 재현할 수 없다 | 진화의 증거와 진화 과정의 관찰 | 진화 과정을 볼 수 있는 예 | 창조해봐야 비로소 이해할 수 있다 | 세포를 창조한다 | 합성생물학의 시대 | 인공막으로 세포와 같은 용기를 만드는 일 | 인공단백질을 만드는 일 | 대사계를 만드는 일 | 인공유전체를 만드는 일 | 인공유전체를 천연 박테리아에 이식하다 | 세포 창조에 대한 윤리적인 문제들

닫는 글 생명과학은 계속 진화한다
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1장 산다는 것은 어떤 상태인가
현대 생명과학의 대답은 명쾌하다. 모든 생물은 ‘세포’라는 단위로 구성되어 있다는 것이다. 세포 한 개로 구성된 박테리아 등의 단세포생물은 물론이고, 아무리 거대한 동물이나 식물도 결국은 세포의 집합체일 뿐이다.

이 책의 특징은 생명을 ‘세포’ 내 ‘분자’의 층위로 파악하고 ‘화학’의 관점에서 이해하는 것이라고 할 수 있다.

이제 물 다음으로 세포에 많은 물질을 살펴보자. 물 다음으로 많은 물질은 단백질이며, 핵산(DNA와 RNA)과 다당류가 그뒤를 잇는다. 이런 물질들은 전부 기본적으로 많은 분자가 모인 고분자로, 화학적으로는 다른 물질이지만 크게 보면 공통된 성질을 가진다. 바로 탄소원자C를 함유한 화합물이라는 점이다.