| 執筆者一覧 iii |
| まえがき v |
| 1 生物と環境 1 |
| 1.1 生物の出現 2 |
| 1.2 生物を作っている化学物質 3 |
| 1.3 バイオと工業 4 |
| 1.4 バイオの研究方法 5 |
| 2 生命科学・環境科学の進歩 7 |
| 2.1 物質と生命と環境の調和 7 |
| 2.2 諸学の発展と生命の探求 9 |
| 2.3 物質としての生物 10 |
| 2.3.1 核酸－生命の情報を担うもの 11 |
| 2.3.2 タンパク質－生命の活動を担うもの 13 |
| 2.3.3 糖質－エネルギー源 14 |
| 2.3.4 水－囲い込まれた海 15 |
| 2.3.5 脂質－生命と外界を区切る 16 |
| 2.3.6 無機物－生命が作りえないもの 16 |
| 2.4 要素の関係性 17 |
| 2.4.1 エントロピーと自由エネルギー－システムの乱雑さと反応の駆動力 17 |
| 2.4.2 ATP－生命反応のエネルギー通貨 18 |
| 2.4.3 代謝－小宇宙としての生命 19 |
| 2.5 生命と生命，地球と生命－環境科学への展開 20 |
| 2.5.1 生物個体間のネットワーク 20 |
| 2.5.2 生命の生いたち 21 |
| 2.5.3 生命の拡大と環境の操作 23 |
| 2.6 学問・社会の進歩と持続可能な社会 24 |
| 3 バイオと環境適応 25 |
| 3.1 生命と環境の相互作用 25 |
| 3.2 生命の環境に対する適応 26 |
| 3.3 温度環境と適応 27 |
| 3.3.1 低温に対する適応 27 |
| 3.3.2 凍結に対する適応 30 |
| 3.3.3 高温に対する適応 30 |
| 3.4 酸素に対する適応 30 |
| 3.5 水分環境と適応 34 |
| 3.6 栄養飢餓に対する適応 36 |
| 4 生物と金属イオン 39 |
| 4.1 タンパク質と補酵素 39 |
| 4.2 金属タンパク質と金属酵素 41 |
| 4.2.1 鉄イオン 44 |
| 4.2.2 銅イオン 45 |
| 4.3 酸素の貯蔵と運搬 47 |
| 4.4 電子伝達タンパク質 51 |
| 4.4.1 鉄－硫黄タンパク質 52 |
| 4.4.2 ブルー銅タンパク質 55 |
| 4.4.3 シトクロム 55 |
| 5 極限環境に生きる生物 59 |
| 5.1 好熱菌 59 |
| 5.1.1 好熱菌の生育特性 62 |
| 5.1.2 好熱菌のゲノム解析 64 |
| 5.1.3 高温環境適応機構 65 |
| 5.1.4 好熱菌由来耐熱性酵素の応用 72 |
| 5.2 低温菌（好冷菌，耐冷菌） 73 |
| 5.2.1 低温環境適応機構 73 |
| 5.2.2 低温酵素の応用 74 |
| 5.3 好塩性微生物 75 |
| 5.3.1 好塩性微生物の定義と分類 75 |
| 5.3.2 好塩性微生物の高塩濃度環境適応機構 77 |
| 5.4 好アルカリ性微生物 83 |
| 5.4.1 好アルカリ性微生物の定義と分布 83 |
| 5.4.2 好アルカリ性微生物のアルカリ性環境適応機構 84 |
| 6 健康と環境 89 |
| 6.1 環境要因とは 90 |
| 6.2 栄養について 90 |
| 6.3 遺伝と疾患 92 |
| 6.4 遺伝要因と環境要因 92 |
| 6.5 パーキンソン病とは 94 |
| 6.5.1 パーキンソン病における遺伝要因 96 |
| 6.5.2 パーキンソン病における環境要因 96 |
| 6.5.3 チロシン水酸化酵素とパーキンソン病 98 |
| 6.5.4 パーキンソン病と化学物質 100 |
| 6.5.5 パーキンソン病発症環境要因の探索法 102 |
| 7 生物の利用と環境 105 |
| 7.1 生体内環境の維持 105 |
| 7.1.1 シトクロムP-450の役割 105 |
| 7.1.2 ハロゲン化炭化水素の分解 109 |
| 7.1.3 C1サイクル 111 |
| 7.2 生体触媒の利用－メタンからメタノール合成を例として 112 |
| 7.2.1 バイオ触媒による水からの水素製造 113 |
| 7.2.2 菌体を用いるメタノール生産 114 |
| 7.3 生細胞による環境モニタリング 116 |
| 7.3.1 微生物による環境汚染物質の検出 116 |
| 7.3.2 細胞バイオセンシングシステム 120 |
| 7.4 排水処理への応用 124 |
| 7.4.1 活性汚泥法 124 |
| 7.4.2 栄養塩の除去 127 |
| 参老書 129 |
| あとがき 131 |
| 索引 133 |
