
생명과학
Peter J. Russell, Stephen L. Wolfe, Paul E. Hertz, Cecie Starr, 홍영남 [옮김]
라이프사이언스·2009-03-01
- 자연과학
- KDC 470
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책 소개
지은이 머리말 러셀(Peter J. Russell)은 1968년 영국 서섹스대학(University of Sussex)에서 생물학 학사학 위를, 1972년 코넬대학(Cornell University)에서 유전학 박사학위를 각각 취득하였다. 그는 1972년부터 리드 칼리지(Reed College)의 생물학 교수단의 구성원이었으며, 현재 생물학과 교수로 재직중이다. 또한 그는 생물학 입문, 유전학, 고급 분자유전학 그리고 분자 바이러스 학에 관한 문헌 연구를 강의하고 있다. 1987년에는 리드 칼리지로부터 강연의 우수성을 인 정받아 ‘벌링튼 북부 학부의 업적’상을 수상한 바 있다. 1986년 이래로, 그는 성공적인 유 전학 교재의 저자로서, 최근에는 『iGenetics: A Mendelian Approach, iGenetics: A Molecular Approach, and Essential iGenetics』를 출간하였다. 그는 생물학 고전의 바이오 코치(BioCoach) 활동의 일환으로 9권의 책을 집필하였다. 분자유전학 분야에서 병원체 RNA 식물 바이러스 유전자 발현에 관여하는 숙주 유전자의 역할을 규명하는 데 초점을 두 고 연구중인데, 대표 숙주로는 주로 효모를 사용하고 있으며, 국가건강협회·국가과학설립위 원회 및 미국 암협회로부터 재정적 지원을 받아 연구를 진행하고 있다. 그는 그의 연구 결 과를 유전학, 세균학, 분자 및 일반유전학, 핵산 연구, 플라스미드 그리고 세포분자생물학을 포함한 여러 학술지에 게재하였다. 1985년 학부생연구의회(CUR)의 생물학 분야를 공동 창 설한 경력과 함께, 학부생이 참여하는 유망한 교수연구의 긴 이력을 가지고 있다. 또한 그는 리드 칼리지에서 연구와 교육의 통합(AIRE)을 위한 NSF Award의 주요한 연구자/프로그램 지도자였다(1988~2002). 울프(Stephen L. Wolfe)는 존스홉킨스대학에서 박사학위를 취득하였고 캘리포니아대학 데이 비스에서 여러 해 동안 일반생물학과 세포생물학을 가르쳤다. 그는 여러 판의 『Biology of the Cell, Biology: The Foundations, Cell Ultrastructure, Molecular and Cellular Biology, and Introduction to Cell and Molecular Biology』를 포함해 주목할 만한 성공적인 교재들 을 펴냈다. 헤르츠(Paul E. Hertz)는 뉴욕에서 태어나 자랐으며 1972년 스탠포드대학에서 생물학 학사 학위, 1973년 하버드대학에서 석사학위, 1977년 동대학에서 박사학위를 취득하였다. 야외연 구로 박사학위를 마치는 동안, 리오 삐에드라스에 있는 푸에르토리코대학의 생물학부에서 강의했다. 달하우지대학에서 2년간 이삭 월튼 킬람의 겸임 박사후과정을 마치고, 1979년 버 나드대학에서 강의를 하기 시작했다. 2000년에는 앤 휘트니 올린 생물학 교수라 불렸으며 2007년에는 우수한 강의로 버나드 상을 수상하였다. 헤르츠 박사는 여러 대학 위원회에서 봉사하는 것 외에도 8년간 버나드 생물학부의 학부장을 지냈다. 또한 그는 버나드에서 1992 년에 생긴 호와드 허그 의학연구소에서 학부생에게 지원하는 교과목과 연구프로그램인 허그 스 과학 파이프라인 프로젝트의 지도자로 지냈다. 이 파이프라인 프로젝트는 지역 대학생들 이 4년제 대학으로 가는 것을 담당하는 대학 연합프로그램을 포함하고 있었다. 그는 한 학 기 동안 예비 전문 학생에게 생물학 입문 전공을 가르쳤을 뿐만 아니라 척추동물학과 생태 학에 관한 실험 과정을 강의하였다. 헤르츠 교수는 도마뱀의 열생물학에 관심을 갖고 연구 하는 동물 생리 생태학자이다. 그는 1970년 중반 이후부터 서인도에서 학생지도를 해왔으 며 최근에는 쿠바의 도마뱀에 초점을 맞춰 연구하고 있다. 그의 연구는 국가과학재단의 재 정적 도움을 받아 진행되었고, 『The American Naturalist, Ecology, Nature, and Oecologi a』라는 권위 있는 잡지에 그의 연구가 게재된 바 있다. 스타(Cecie Starr)는 베스트셀러 생물 교과서의 저자이다. 저서로 『Biology: Concepts and Applications, and Biology Today and Tomorrow』가 있다. 그녀의 원래 꿈은 건축가가 되 는 것이었다. 그녀는 집을 짓지는 않았아도 그에 못지않은 상세한 관심과 주의로 엄청난 책 들을 저술했다: “나는 호기심을 자아내는 이야기를 통해 학생들을 각 장으로 안내합니다. 그 안에 들어오면 생물학자들이 건설해놓은 생명계로 들어갈 수 있는 위대한 창문을 만나게 됩니다. 생물학은 단순한 집이 아니라 개념적 저택이라 할 수 있습니다. 이것을 정확하게 알 기를 바랍니다.” 맥밀란(Beverly McMillan)은 20년 동안 과학 작가로 활동중이며, 대학 교재 『Human Biology(현재 7판)』의 공동저자이다. 그녀는 랜덤 하우스와 맥그로힐의 편집장으로 8년 동 안 교육과 상업적 출판계에서 일했다. 이런 다방면에 걸친 프리랜서 직업을 가진 그녀는 6 권의 대중서적의 공동저자이며 버지니아 과학박물관에 전시된 여러 이야기 패널과 샌프란시 스코 탐색관을 포함한 잡지와 신문기사의 저자이기도 하다. 그녀는 라디오 제작자, 캘리포니 아대학의 연설초고 작성자, 윌리엄 매리대학의 매스컴관계 고문으로 활동했다. 그녀는 캘리 포니아대학 버클리에서 학사와 석사 학위를 받았다. 『생명과학-역동적인 자연과학(Biology: The Dynamic Science)』의 세계로 온 것을 환영 한다. 이 책 제목은 지난 수십 년간 살아 있는 생명계에 대한 엄청난 지식의 증대를 반영한 다. 이러한 빠른 속도의 발견은 생물학을 모든 자연과학분야에서 가장 재미있는 학문으로 발전시키고 또한 가장 어렵고 가르치기 힘든 학문으로 만들곤 한다. 어떻게 하면 대학 교수 들 또는 더 나아가 대학생들이 지속적으로 증가하는 대부분의 아이디어와 정보를 습득할 수 있을까? 특히 입문과정에서의 광범위한 학문 개요는 그 과제를 위압적으로 만든다. 이 교재의 주요 목표는 학생들이 생물학에 대한 흥미를 잃지 않으면서 근본적인 개념을 알 수 있게 하는 것이다 완전히 새로운 이 교재에는 대학 강사, 과학 저널리스트 그리고 이 분야에 대해 재미있고 이해하기 쉬운 개론서를 펴냈던 연구원들의 종합적인 경험이 적용되어 있다. 우리는 학생들 에게 진화의 관점으로부터 모든 생명과학을 하나로 모으는 근본적인 개념들에 대해 간단한 설명을 제공하고 있다. 학생들이 이해하기 힘든 칼리지 수준의 일반생물학을 이해하려 애쓰 는 것을 보면서 항상 “더 적은 사실로부터 더 나은 설명과 이야기의 흐름을 유지해야겠 다.”고 되새겼으며, 이를 통해 학생들이 큰 그림을 볼 수 있도록 노력했다. 논조의 명확성, 수준 높은 구성, 각 장의 통일성 있는 주제 그리고 매우 유용한 그림 자료들은 우리 연구의 중심이었다. 이 책의 주요 목표 중 하나는 학생들이 생명계를 연결되지 않는 사실들의 산더미 속에 묻혀 있는 것이 아니라 지속적으로 그것에 대해 매혹을 느낄 수 있는 것으로 인식하게 하는 것이 다. 우리는 생물학적 연구에 대한 열정을 생물학 교사의 입장에서 전달하는 것을 통해 학생 들이 역동적인 자연과학에 대한 통찰력을 얻기를 바란다. 생물학자들이 생명계에 대해 알고 있는 것이 무엇이며, 그것을 어떻게 알 수 있는가에 대한 사실들은 학생들을 놀라게 할 것 이다. 또한 학생들이 그들의 지식을 넓힐 수 있는 기회를 가졌다는 것으로 들뜨게 만들고 싶다. 교사로서 그리고 저자로서의 종합적인 노력은 고무된 학생들이 도전을 받아들이고 그 들 자신이 생물학자가 되어 중요한 새로운 문제들을 그들 자신만의 혁신적인 연구를 통해 묻고 답하는 데 영감을 줄 것이다. 다른 진로를 추구하는 학생들은 생물학 입문을 통해 그 들이 비판적인 시각으로 미래의 발견들을 평가할 수 있는 지식과 지적 능력으로 무장할 수 있게 되기를 바란다. 우리는 연구를 통해 생물계에 대한 지식은 살아 있으며 계속해서 변화한…
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주요차례 1 생물학적 개념과 연구에 대한 개론 1 단원 1 분자와 세포 2 생명, 화학 그리고 물 21 3 생물분자: 생명의 탄소화합물 43 4 에너지, 효소 그리고 생물학적 반응 75 5 세포: 개관 95 6 세포막과 수송 123 7 세포간 소통 141 8 화학에너지의 수확: 세포호흡 159 9 광합성 179 10 세포분열과 유사분열 203 단원 2 유전학 11 감수분열: 유성생식의 세포적 기반 221 12 멘델, 유전자 그리고 유전 235 13 유전자, 염색체 그리고 인류유전학 255 14 DNA 구조, 복제 그리고 체제 277 15 DNA로부터 단백질까지 301 16 유전자 발현의 조절 329 17 세균과 바이러스의 유전학 351 18 DNA 기술과 유전체학 371 단원 3 진화생물학 19 진화사상의 발전 401 20 소진화: 개체군 내에서의 유전적 변화 417 21 종분화 439 22 고생물학과 대진화 459 23 계통생물학: 계통과 분류 485 단원 4 생물다양성 24 생명의 기원 503 25 원핵생물과 바이러스 517 26 원생생물 541 27 식물 567 28 균류 597 29 동물 계통학, 무체강동물과 선구동물 619 30 후구동물: 척추동물과 그들과 가장 가까운 동물 659 단원 5 식물의 구조와 기능 31 식물체의 구조 701 32 식물의 수송 727 33 식물의 영양 747 34 현화식물의 생식과 발달 765 35 식물의 생장과 발생 조절 793 단원 6 동물의 구조와 기능 36 동물의 체제와 생리에 대한 소개 825 37 정보의 흐름과 뉴런 841 38 신경계 861 39 감각계 879 40 내분비계 903 41 근육, 뼈 그리고 몸 운동 927 42 순환계 943 43 질병에 대한 방어 965 44 기체교환: 호흡계 989 45 동물 영양 1007 46 체내 환경의 조절 1031 47 동물의 생식 1059 48 동물의 발생 1081 단원 7 생태학과 행동학 49 개체군생태학 1113 50 개체군 상호작용과 군집생태학 1139 51 생태계 1167 52 생물권 1189 53 생물다양성과 보전생물학 1215 54 동물행동의 생리와 유전 1239 55 동물행동의 생태와 진화 1255 차례 1 생물학적 개념과 연구에 대한 개론 1 1.1 생명이란 무엇인가? 생물계의 특징 2 1.2 생물학적 진화 7 1.3 생물다양성 9 1.4 생물학적 연구 13 그림 1.14 실험 연구 대조군 처리와 반복실험의 사용을 들어 설명하고 있는 가설실험 15 그림 1.15 관찰 연구 영가설을 이용한 야외연구 17 단원 1 분자와 세포 2 생명, 화학 그리고 물 21 2.1 물질의 구성: 원소와 원자 22 2.2 원자의 구조 23 2.3 화학결합 28 2.4 수소결합과 물의 특성 33 2.5 물의 이온화와 산, 염기 그리고 완충용액 37 중점 연구 기초 연구: 반응을 추적하고 생명을 살리기 위한 방사성 동위원소의 사용 26 3 생물분자: 생명의 탄소화합물 43 3.1 탄소결합 44 3.2 생물분자에서의 작용기 45 3.3 탄수화물 48 3.4 지 질 52 3.5 단백질 57 3.6 뉴클레오티드와 핵산 67 중점 연구 응용 연구: 지방, 콜레스테롤 및 동맥경화증 54 분자혁명에 대한 성찰 단백질로부터 얻는 멋진 진동 64 4 에너지, 효소 그리고 생물학적 반응 75 4.1 에너지, 생명 그리고 열역학 법칙 76 4.2 어떻게 생명체는 화학반응을 결합하여 자발적인 생합성을 하는 가? 79 4.3 열역학과 가역반응 82 4.4 생물학적 반응에서 효소의 역할 83 4.5 효소 활성도에 영향을 미치는 조건과 요소들 86 4.6 RNA 기반 생물학적 촉매: 리보자임 91 중점 연구 기초 연구: 전이상태 시험하기 85 분자혁명에 대한 성찰 리보자임은 단백질 합성의 첫 번째 과정을 담당한다 91 5 세포: 개관 95 5.1 세포의 구조와 기능에 관한 기본적인 특징들 96 5.2 원핵세포 101 5.3 진핵세포 102 5.4 식물세포의 특화된 구조 115 5.5 동물세포 표면 118 그림 5.4 연구 방법 광학현미경과 전자현미경 98 분자혁명에 대한 성찰 새로운 영역이 된 고생명계 102 6 세포막과 수송 123 6.1 세포막의 구조 124 6.2 세포막의 수송에 관한 기능: 수동수송 128 6.3 수동적 물 수송과 삼투 130 6.4 능동수송 134 6.5 세포외배출과 세포내섭취 136 중점 연구 기초 연구: 저온에서 막의 유동성 유지하기 127 그림 6.6 실험 연구 프리에-에디딘 실험은 인지질 2중층이 유동적이라는 점을 증명한다 128 그림 6.7 연구 방법 동결 절단 129 분자혁명에 대한 성찰 채널 단백질의 개폐운동을 추적 132 7 세포간 소통 141 7.1 세포간 소통: 전체 개관 142 7.2 표면 단백질을 이용한 세포간 소통의 특징 145 7.3 단백질 인산화효소 기능이 내재된 표면 수용체들: 티로신 인산화효소 수용 체 147 7.4 G 단백질 결합 수용체들 148 7.5 내부 수용체로 인해 시작하는 반응경로들: 스테로이드 호르몬 수용체 153 7.6 세포간 소통경로의 통합 154…
출처: 국립중앙도서관 서지정보
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