| はじめに iii |
| 1 生物工学の発展 |
| 1.1 生物工学とは 1 |
| 1.2 ノーベル賞にみる生物工学の進展 3 |
| 2 生物の構成単位 |
| 2.1 細胞の構造 7 |
| 2.1.1 細菌細胞 7 |
| 2.1.2 動物および植物細胞 9 |
| 2.2 生物の分類と進化 10 |
| 2.2.1 生物の分類 10 |
| 2.2.2 生命の起源と生物の進化 12 |
| 3 生体物質の化学 |
| 3.1 アミノ酸 15 |
| 3.1.1 アミノ酸の構造と性質 15 |
| 3.1.2 その他のアミノ酸 19 |
| 3.2 タンパク質 22 |
| 3.2.1 ペプチド結合 22 |
| 3.2.2 タンパク質の分類と機能 23 |
| 3.2.3 タンパク質の構造と反応の機構 25 |
| 3.3 糖質 27 |
| 3.3.1 糖質の分類 27 |
| 3.3.2 糖質の構造と性質 28 |
| 3.4 核酸 34 |
| 3.4.1 核酸の定義と分類 34 |
| 3.4.2 DNAの立体構造 36 |
| 3.5 脂質 39 |
| 3.5.1 中性脂質(油脂) 39 |
| 3.5.2 複合脂質 40 |
| 3.5.3 脂質の機能 41 |
| 4 生体反応 |
| 4.1 自由エネルギー 45 |
| 4.2 代謝回路 47 |
| 4.2.1 生体物質の代謝 47 |
| 4.2.2 糖質の代謝 47 |
| 4.2.3 脂質の代謝 49 |
| 4.2.4 クエン酸回路 52 |
| 4.2.5 物質代謝とエネルギー 54 |
| 4.2.6 ATPの生成と貯蔵 55 |
| 4.2.7 電子伝達系 56 |
| 4.2.8 プロトンポンプ機構 58 |
| 4.3 光合成 59 |
| 4.3.1 光合成における物質の流れ 59 |
| 4.3.2 植物の二酸化炭素の固定 61 |
| 4.3.3 C4植物 64 |
| 4.3.4 電子・エネルギーの流れ 65 |
| 4.3.5 光合成器官 66 |
| 4.3.6 光合成色素 67 |
| 4.3.7 光合成単位 68 |
| 4.3.8 高等植物の2つの光化学系 69 |
| 4.3.9 光合成細菌 71 |
| 4.4 酵素の定義と分類 72 |
| 4.4.1 酵素の分類 74 |
| 4.4.2 触媒としての特性 77 |
| 4.4.3 酵素の活性中心 78 |
| 4.4.4 鍵と鍵穴モデル 78 |
| 4.4.5 誘導適合 80 |
| 4.4.6 反応の機構 80 |
| 5 遺伝子工学と遺伝情報の利用 |
| 5.1 分子遺伝学の基礎 85 |
| 5.1.1 遺伝子の複製 86 |
| 5.1.2 細菌における転写と翻訳 87 |
| 5.1.3 真核細胞における遺伝子発現 90 |
| 5.2 遺伝子工学技術の誕生 93 |
| 5.2.1 制限酵素とDNAリガーゼの発見 93 |
| 5.2.2 ベクターの開発 96 |
| 5.2.3 生細胞への外来DNA導入技術の確立 97 |
| 5.2.4 遺伝子組換え実験の成功とアシロマ会議 99 |
| 5.3 遺伝子クローニングの方法 100 |
| 5.3.1 ショットガン法 100 |
| 5.3.2 cDNA法 102 |
| 5.3.3 化学合成法 104 |
| 5.3.4 PCR法 105 |
| 5.4 遺伝子工学の応用 107 |
| 5.4.1 DNA塩基配列決定法 107 |
| 5.4.2 遺伝子工学によるタンパク質生産 110 |
| 5.4.3 遺伝子診断と遺伝子治療 112 |
| 5.5 遺伝子工学の倫理的・社会的側面 114 |
| 5.5.1 バイオハザードと組換えDNA実験指針 114 |
| 5.5.2 生命倫理 116 |
| 6 モノクローナル抗体とハイブリドーマ |
| 6.1 抗体の構造と多様性 119 |
| 6.1.1 抗体の種類と分子構造 119 |
| 6.1.2 抗体遺伝子と抗体の多様性 121 |
| 6.2 モノクローナル抗体 122 |
| 6.2.1 ハイブリドーマの作製法 122 |
| 6.2.2 結合定数によるモノクローナル抗体の評価 124 |
| 6.3 抗体の応用 125 |
| 6.3.1 免疫凝集 125 |
| 6.3.2 ラジオイムノアッセイ 126 |
| 6.3.3 ELISA 126 |
| 6.3.4 アフィニティークロマトグラフィー 128 |
| 6.3.5 医療分野 129 |
| 7 生物プロセス工学 |
| 7.1 細胞の増殖と培養工学 131 |
| 7.1.1 真核細胞の分裂 131 |
| 7.1.2 微生物の増殖 132 |
| 7.2 固定化酵素とバイオリアクター 133 |
| 7.3 生物工学技術を利用する有用物質生産 135 |
| 7.3.1 天然物合成 136 |
| 7.3.2 バイオポリマー 137 |
| 7.3.3 光学活性物質 139 |
| 7.4 環境修復 140 |
| 7.4.1 廃水処理 140 |
| 7.4.2 ダイオキシン類および有機塩素化合物の処理 142 |
| 参考書 143 |
| 索引 145 |
