基礎から学ぶ微生物学

序【石井正治】

1章　微生物学のオーバービュー

1-1 微生物の遍在性

1-2 微生物学の成立

1-3 微生物学とは

1-4 多岐にわたる微生物学

1）一般微生物学　2）応用微生物学　3）病原微生物学　4）極限環境微生物学　5）微生物生態学　6）ゲノム微生物学　7）食品微生物学

1-5 微生物学の未来像

1）単離微生物を基盤とする微生物学　2）微生物叢を対象とする微生物学　3）微生物ゲノムを基盤とする微生物学　4）他の学問分野との連携

1-6 次章に向けて

章末問題

2章　微生物学の歴史

2-1 不可視物

2-2 微生物の可視化

2-3 微生物は微生物から

2-4 微生物の単離

2-5 微生物の多様性

2-6 次章に向けて

章末問題

3章　微生物の分類

3-1 分類の必要性

3-2 分類指標

1）微生物の形態・構造の観察による分類：物理的性質　2）生理学的性質による分類　3）生化学的性質による分類：化学分類　4）遺伝学的性質による分類：16S/18S rRNA遺伝子解析による分類

3-3 微生物分類の全体像

3-4 次章に向けて

章末問題

4章　微生物の種類と特徴

4-1 分類上の階級について

4-2 ドメインにおける分類

4-3 バクテリア

1）Aquificota門　2）Atribacterota門　3）Bdellovibrionota門　4）Campylobacterota門　5）Chlorobiota門　6）Chrysiogenota門　7）Cyanobacteriota門　8）Deinococcota門　9）Thermodesulfobacteriota門　10）Myxococcota門　11）Planctomycetota門　12）Pseudomonadota門　13）Thermotogota門　14）Actinomycetota門　15）Bacillota門　16）Mycoplasmaota門

4-4 アーキア

4-5 真核微生物

1）カビ，キノコ，酵母　2）カビ，キノコ，酵母の分類　3）真核藻類

4-6 バクテリオファージ

4-7 次章に向けて

章末問題

5章　微生物の栄養と増殖

5-1 炭素源とエネルギー源

5-2 窒素源，硫黄源，無機塩類と補因子

1）窒素源　2）硫黄源　3）無機塩類と補因子

5-3 微生物の増殖

1）増殖にかかわる因子　2）増殖特性　3）増殖測定法　4）増殖曲線　5）培養工学

5-4 独立栄養微生物がつかさどる代謝（独立栄養的二酸化炭素固定経路）

5-5 次章に向けて

章末問題

6章　微生物の遺伝学と遺伝子工学

6-1 微生物の分子生物学と遺伝学

1）遺伝子とDNA　2）DNA の二重らせん構造　3）DNA の複製　4）遺伝情報の発現　5）RNA　6）転写　7）タンパク質　8）翻訳

6-2 遺伝子発現制御

1）原核生物の遺伝子発現調節機構　2）真核生物の遺伝子発現調節機構

6-3 変異と修復

1）変異　2）修復　3）相同組換え

6-4 遺伝子工学とバイオテクノロジー

1）宿主ベクター系と遺伝子クローニング　2）PCR 法　3）塩基配列決定法　4）ゲノム編集技術　5）バイオテクノロジーへの応用

6-5 次章に向けて

章末問題

7章　微生物の代謝① ―代謝の基本と基質レベルのリン酸化―

7-1 代謝とは

7-2 代謝を駆動する物質（1）：生体由来タンパク質（酵素）

7-3 酵素反応速度論

7-4 代謝を駆動する物質（2）：生体エネルギー物質，生体由来酸化還元物質

1）生体エネルギー物質　2）生体由来酸化還元物質

7-5 第一のエネルギー獲得機構（基質レベルのリン酸化）

1）解糖系　2）ペントースリン酸経路　3）エントナー・ドゥドロフ経路　4）ヘテロ乳酸発酵経路　5）ビフィズム経路　6）プロピオン酸経路　7）アセトン・ブタノール発酵経路　8）アルギニンデイミナーゼ経路

7-6 生成した還元型物質をどのように酸化型に戻すか

7-7 次章に向けて

章末問題

8章　微生物の代謝② ―プロトン駆動力を利用したATP合成―

8-1 第二のエネルギー獲得機構（プロトン［H^＋］駆動力を利用したATP合成）

8-2 H^＋駆動力を生成する代謝

1）呼吸鎖電子伝達系　2）硝酸呼吸　3）硫酸呼吸　4）アンモニア酸化微生物のエネルギー代謝　5）亜硝酸酸化微生物のエネルギー代謝　 6）水素細菌のエネルギー代謝　7）硫黄酸化微生物のエネルギー代謝　8）鉄酸化微生物のエネルギー代謝　9）アナモックス細菌のエネルギー代謝　10）脱炭酸を伴うエネルギー代謝　11）メタン生成微生物のエネルギー代謝　12）光合成細菌による代謝（光合成細菌にラン藻を含めない）

8-3 クエン酸サイクル（異化代謝の中心的サイクル）

8-4 次章に向けて

章末問題

9章　微生物の代謝③ ―生体関連化合物の生合成にかかわる代謝・補充反応―

9-1 生体関連化合物の生合成にかかわる代謝

1）糖新生　2）アミノ酸生合成　3）脂質生合成　4）核酸生合成

9-2 補充反応（アナプレロティック反応）

9-3 次章に向けて

章末問題

10章　微生物の代謝④ ―物質生産―

10-1 微生物の産業利用の概要：DBTLサイクルの重要性

10-2 単一微生物による物質生産

1）アミノ酸生産　2）タンパク質や酵素の生産　3）抗生物質の生産

10-3 微生物叢による物質生産

1）日本酒醸造（伝統的発酵食品①）　2）黒酢醸造（伝統的発酵食品②）

10-4 次章に向けて

章末問題

11章　微生物の生態と元素循環

11-1 微生物の存在と代謝

11-2 微生物間の相互作用

1）同じ微生物間の相互作用　2）異なる微生物間の相互作用

11-3 地球規模での元素循環における微生物の役割

1）水素　2）炭素　3）窒素　4）硫黄　5）リン

11-4 次章に向けて

章末問題

12章　微生物の取り扱い

12-1 滅菌と無菌操作

1）滅菌および殺菌・除菌技術　2）無菌操作

12-2 微生物の培養

1）培地　2）抗生物質　3）培養　4）細胞の回収（集菌）　5）微生物の単離

12-3 微生物の保存

1）継代培養保存法　2）凍結保存法　3）凍結乾燥保存法

12-4 本書のまとめ

章末問題

索　引