目

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1章

次

生物とはなにか1･1 生物の共通性…………………………… 1

タンパク質輸送………………………… 5

1･2 生物の多様性…………………………… 2

1･6 自己増殖と個体構築（細胞分裂，発生，1･3 生物をつくるための材料：細胞，タンパク質，核酸……………………… 3
1･4 代謝：生物が生きていくための栄養獲得手段…………………………… 4
1･5 細胞外の刺激応答，遺伝子の発現，2章

細胞運動）… …………………………… 6
1･7 個体のダイナミズム（ホメオスタシス，植物生理，神経）… …………………… 7
1･8 自然環境（生態）… …………………… 7
1 章の練習問題………………………………… 8

細 胞 ─ 生物をつくる単位 ─2･1 細 胞 膜… …………………………… 10

2･2･4 ミトコンドリア………………… 122･2 細胞内に存在する構造：細胞小器官…112･2･5 葉緑体…………………………… 132･2･1 細胞質基質……………………… 112･2･6 その他…………………………… 142･2･2 核………………………………… 112 章の練習問題……………………………… 152･2･3 小胞体とゴルジ体……………… 113章

タンパク質 ─ 生物をつくる材料 ─3･1 アミノ酸が連なってタンパク質が3･3･2 酵素タンパク質………………… 20

できる………………………………… 16

3･3･3 調節タンパク質………………… 20

3･2 タンパク質は立体構造をもっている…17

3･4 タンパク質と酵素反応……………… 21

3･3 タンパク質の機能…………………… 20

3･5 酵素活性の調節……………………… 24

3･3･1 構造タンパク質………………… 203 章の練習問題……………………………… 25

4章

DNA とゲノム ─ 生物を生みだす情報 ─4･1 DNA の構造… ……………………… 26

4･3･2 真核生物の転写………………… 32

4･2 DNA の複製… ……………………… 29

4･4 翻 訳… ……………………………… 33

4･3 DNA から mRNA への転写………… 30

4･5 ゲ ノ ム… …………………………… 37

4･3･1 原核生物の転写………………… 31

4 章の練習問題……………………………… 41iv

目

5章

代次謝 ─ 生きるためのエネルギー獲得 ─

5･1 エネルギー「通貨」，ATP… ……… 43

5･3 発 酵… ……………………………… 46

5･2 呼 吸… ……………………………… 43

5･4 脂肪やタンパク質の利用…………… 47

5･2･1 解糖系…………………………… 44

5･5 光 合 成… …………………………… 47

5･2･2 クエン酸回路…………………… 44

5 章の練習問題……………………………… 50

5･2･3 電子伝達系……………………… 45
6章

細胞骨格・細胞接着・細胞運動 ─ からだを支え，動かす仕組み ─6･1 細胞を「支える」仕組み…………… 51

6･5 モータータンパク質：

6･2 細胞を中から支える：細胞骨格…… 53

細胞を「動かす」道具……………… 58

6･2･1 アクチン繊維…………………… 53

6･5･1 ミオシン………………………… 58

6･2･2 微小管…………………………… 54

6･5･2 キネシンとダイニン…………… 59

6･2･3 中間径フィラメント…………… 54
6･3 細胞を外から支える：

そしてミオシンの結合と形の変化…

細胞外マトリックス………………… 54
6･4 細胞接着：細胞を「つなぐ」道具…
7章

6･6 骨格筋の収縮：筋肉の細胞のこと，

5660

6･7 細胞運動：細胞の動かし方………… 61
6 章の練習問題……………………………… 63

シグナル応答と細胞内シグナル伝達 ─ 細胞が情報を得る方法 ─

7･1 シグナル応答の概要………………… 64
7･2 シグナル伝達をつかさどる

7･4 シグナル伝達の例 2：
シグナル分子 FGF を起点とする

細胞内タンパク質の変化…………… 66

細胞内シグナル伝達経路…………… 68

7･2･1 リン酸化………………………… 66

7･5 シグナル伝達の多様性と存在の意味…69

7･2･2 G タンパク質…………………… 66

7･6 シグナル伝達と7･3 シグナル伝達の例 1：
アドレナリンを起点とする「制御された」タンパク質分解… … 70
7 章の練習問題……………………………… 71

細胞内シグナル伝達経路…………… 67
8章

細胞分裂と細胞周期 ─ 細胞はどうやって増え，個体は子孫を残す？ ─8･1 細胞分裂……………………………… 73
8･1･1 体細胞分裂と減数分裂………… 73

サイクリンと CDK… ……………… 76
8･3 細胞周期の分子機構 ②：

8･1･2 体細胞分裂……………………… 74

細胞周期のチェックポイント機構…

8･1･3 減数分裂………………………… 75

8･4 がんと細胞周期……………………… 78

8･2 細胞周期の分子機構 ①：

77

8 章の練習問題……………………………… 80v

目

次9章

細胞内輸送 ─ つくられたタンパク質はその後どうなる？ ─9･1 タンパク質につけられた「目印」…

81

9･5 細胞外からのタンパク質の取り込み…87

9･2 核へのタンパク質輸送……………… 82

9･6 細胞内でのタンパク質の分解……… 87

9･3 他の細胞小器官へのタンパク質輸送…83

9 章の練習問題……………………………… 89

9･4 細胞膜・細胞外へのタンパク質輸送…8410 章

遺伝子の発現制御 ─ 生物は設計図をどのように使うのか ─10･1 転写制御の基本… ………………… 90

10･4 転写後の調節… …………………… 93

10･2 原核生物の転写制御… …………… 91

10･5 エピジェネティクス… …………… 94

10･3 真核生物の転写制御… …………… 92

10 章の練習問題… ………………………… 96

11 章

生体の構造と機能 ─ 生物のからだの仕組み ─11･1 からだのなりたちと組織… ……… 97

11･3･4 聴 覚…………………………… 106

11･1･1 上皮組織… …………………… 98

11･3･5 平衡感覚… …………………… 107

11･1･2 結合組織… …………………… 99

11･3･6 視 覚…………………………… 108

11･1･3 神経組織… …………………… 100

11･4 動物の構造：神経伝達と筋収縮… 108

11･1･4 筋肉組織… …………………… 101

11･5 動物の構造：消化器系… ………… 110

11･2 動物の構造：神経系… …………… 102

11･5･1 口～胃… ……………………… 110

11･3 動物の構造：感覚器官… ………… 104

11･5･2 十二指腸～大腸… …………… 110

11･3･1 皮膚感覚（体性感覚）………… 105

11･5･3 肝臓・膵臓・胆嚢… ………… 111

11･3･2 嗅 覚…………………………… 105

11･6 動物の構造：循環器系と呼吸器系…111

11･3･3 味 覚…………………………… 105

11 章の練習問題… ………………………… 115

12 章

内部環境の維持機構 ─ 生物は環境の変化にどう対応するか ─

12･1 自律神経と交感・副交感神経… … 117

12･6･2 自己と非自己の認識… ……… 126

12･2 内 分 泌……………………………… 117

12･6･3

細胞傷害性 T 細胞が標的を壊す

12･3 体温調節… ………………………… 120

仕組み… ……………………… 126

12･4 血糖値調節… ……………………… 121

12･6･4 抗体（免疫グロブリン）の多様性…

12･5 水分調節… ………………………… 122………………………………… 127

12･6 免疫と生体防御… ………………… 124

12･6･5 B 細胞が標的を壊す仕組み… 128

12･6･1 抗原提示による T 細胞の活性化…

12･6･6 アレルギー… ………………… 128……………………………… 125

12 章の練習問題… ………………………… 129vi

目13 章次動物・植物の生殖と発生 ─ 生物はどのようにつくられるか ─13･1 動物の生殖… ……………………… 130

13･2･6 からだの大きなパーツの形成と13･1･1 無性生殖と卵・精子形成… … 130

変態… ………………………… 141

13･1･2 受 精…………………………… 132

13･3 植物の発生… ……………………… 142

13･2 動物の初期発生… ………………… 134

13･3･1 植物のかたち… ……………… 142

13･2･1 発生の概要… ………………… 134

13･3･2 ホルモンが織りなすさまざまな

13･2･2 卵 割…………………………… 135

環境応答… …………………… 143

13･2･3 体軸形成と三胚葉形成… …… 135

13･3･3 花成・開花，受精，発芽… … 144

13･2･4 形態形成… …………………… 138

13 章の練習問題… ………………………… 145

13･2･5 細胞分化… …………………… 139
14 章

生物の系統と分類 ─ 生物はいろいろいる ─14･1 生物の分類法… …………………… 146

14･5 植物（界）…………………………… 150

14･2 真正細菌ドメイン・古細菌ドメイン…

14･6 動物 ①：脊「索」動物以外の動物…150…………………………………… 148

14･7 動物 ②：脊索動物… ……………… 152

14･3 原生生物（4 界の集合）… ………… 148

14 章の練習問題… ………………………… 154

14･4 菌類（界）…………………………… 149
15 章

生物の生態系と多様性 ─ 地球と生物の関係を考える ─15･1 生物群集と個体の相互関係… …… 156

15･5 生態系の維持と保全… …………… 159

15･2 生物群集の維持… ………………… 157

15･6 終わりに：生物学と社会… ……… 160

15･3 生物群集の遷移… ………………… 158

15 章の練習問題… ………………………… 161

15･4 物質の循環… ……………………… 158

章末問題の解答…………………………………………………… 162
参考書……………………………………………………………… 165
索引……………………………………………………………… 166vii

目

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コラム

細胞を観察するさまざまな顕微鏡……………………………… 14
酵素反応を計算式で表現する…………………………………… 23
バイオテクノロジー（1）：塩基配列の決定とその応用……… 38
バイオテクノロジー（2）：遺伝子工学………………………… 39
バイオテクノロジー（3）：遺伝子破壊とゲノム編集………… 40
さまざまな「発酵」が人間社会にもたらす恩恵……………… 49
細胞外マトリックスと美容……………………………………… 62
細胞内でシグナルを伝える低分子メッセンジャー…………… 71
細胞分裂において染色体を移動させる仕組み………………… 79
尿と便の色はどこから？………………………………………… 111
さまざまな動物の呼吸系と ｢対向流交換｣… …………………… 114
ホルモンとステロイド…………………………………………… 119
糖尿病とインスリン分泌による血糖値コントロール………… 122
さまざまな生育環境と浸透圧，そして体液調節……………… 123
再生医療と幹細胞………………………………………………… 140｢イヌはネコ｣ ｢ネコはイヌ｣：これって正しい？… …………… 153viii