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生物学・細胞生物学目次
序章 はじめに
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１．科学とは何か？
①科学とは
❶「発見と帰納の科学」
❷「仮説と演繹による科学」
❸「科学と似非科学」
②法則と理論
２．生物学とは，生物学の方法
①生物学とは
②生物学は特殊だった？
③仮説を立てるために
④観察のための道具
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１章 生物学の基本
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１．地球上には多様な生物が生息している
①人は区別する
②名前をつける
２．神の栄光のために生物を分類する
①リンネの自然の体系
②リンネの考え方
③分類学の基礎
❶種の概念
❷上位の階級
３．進化論の登場（神の退場）
①ダーウイン以前
②ダーウインが考えたこと
❶ダーウインが進化の考えに至るまで
❷ダーウインが考えた自然選択による進化
③進化論その後
４．地球上の生物に共通すること①（細胞説）
①細胞説の前夜
②細胞説
５．地球上の生物に共通すること②（メンデルの遺伝の法則）
①メンデル以前
❶なぜ親に似るか
❷雑種の研究
②メンデルの行った実験
③メンデルの遺伝の法則
❶優性の法則（優劣の法則）
❷分離の法則
❸独立の法則
④見かけ上、メンデルの遺伝の法則があてはまらない例
❶連鎖
❷伴性遺伝
❸不完全優性
⑤メンデルの法則その後
６．生物体のつくりと階層性
①細胞、組織、器官、器官系
②生物学の階層性
③細胞が基本
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２章 細胞のプロフィール
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１．光学顕微鏡と電子顕微鏡の発明
２．細胞には多様な横顔がある
①多様な細胞の形
②細胞の概観
３．細胞を構成している物質
①水の性質
②モノマーとポリマー
③タンパク質
❶タンパク質はアミノ酸のポリマー
❷タンパク質の一次構造
❸タンパク質の二次構造
❹タンパク質の三次構造、四次構造
④核酸
❶ＤＮＡの構造
❷ＤＮＡのはたらき
⑤糖質
❶単糖類
❷二糖類
❸オリゴ糖
❹多糖類
⑥脂質
❶単純脂質
❷複合脂質のうちのリン脂質
❸誘導脂質
４．細胞小器官の構造と機能
①核
❶核の構造
❷染色体
②小胞体とリボソーム
❶小胞体の構造
❷リボソームの構造
❸小胞体とリボソームの機能
③ゴルジ装置
❶ゴルジ装置の構造と機能
④ミトコンドリア
❶ミトコンドリアの構造
❷ミトコンドリアの機能
⑤葉緑体
❶葉緑体の構造
❷葉緑体の機能
⑥細胞骨格
❶細胞骨格の種類
❷細胞骨格の機能
⑦リソソーム、ペルオキシソーム
５．細胞を取り巻く細胞膜の構造と機能
①細胞膜の構造
②細胞膜の機能
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３章 何が細胞の形や機能を決めているか
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１．形質を決めているものを求めて
①ＤＮＡの発見
②染色体地図
③遺伝子はタンパク質をコードしている
④遺伝子の本体はＤＮＡだ
❶グリフィスの実験
❷アベリーの実験
❸バクテリオファージを使った実験
２．遺伝子としてのＤＮＡ
①ＤＮＡの化学的性質の研究
②ワトソン・クリックのモデル
③遺伝の暗号はどう解読されたか
❶ＤＮＡからタンパク質への流れ
❷遺伝の暗号と突然変異
３．ＤＮＡからタンパク質へ①（転写）
①転写の過程
❶ＲＮＡ
❷ＲＮＡポリメラーゼ
❸プロモーターと転写の開始点
❹プロセシング
❺転写の調節
②リボソームとｔＲＮＡ
❶リボソーム
❷ｔＲＮＡの構造
❸ｔＲＮＡにアミノ酸を付加する
４．ＤＮＡからタンパク質へ②（翻訳）
①リボソーム表面上にあるさまざまな結合部位
②翻訳の過程
❶翻訳の開始
❷ペプチドの伸長
❸翻訳の終了
❹翻訳は次々と起こる
③合成されたタンパク質の行方
５．タンパク質の構造と機能（形と機能の裏腹な関係）
①ヘモグロビンの形
❶ヘモグロビンの一次構造
❷ヘモグロビンの二次構造
❸ヘモグロビンの三次構造
❹ヘモグロビンの四次構造
②ヘモグロビンのはたらき
③ヘモグロビンの変質
❶たくさんあるヘモグロビン変異
❷鎌形赤血球貧血症
❸アミノ酸の配列の重要性
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４章 細胞が生きて活動していくために
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１．何をするにもエネルギー（ＡＴＰの産生）
①ＡＴＰって何？
❶生物の活動とエネルギー
❷エネルギーの受け渡し（共役反応）
❸水素の受け渡し
②エネルギー獲得の概観
③解糖はサイトソルで
❶投資の過程
❷利益回収の過程
④解糖の過程を動かし続けるために
⑤ミトコンドリアで営まれる効率的なエネルギー生産
❶ＴＣＡ回路
❷電子伝達系・ＡＴＰ合成酵素（酸化的リン酸化）
❸複合体とＡＴＰ合成酵素の配置
２．葉緑体による光エネルギーの固定
①グルコース産生は燃焼の逆反応？
②光電子伝達系
③炭素同化反応
④太陽の恵みと動物と植物の深い関係
３．代謝経路のネットワーク
①代謝経路とは
②酵素タンパク質
③補酵素の必要な酵素
④タンパク質以外の物質の合成
⑤代謝の調節
⑥代謝経路のネットワーク
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５章 タンパク質が細胞のさまざまな活動を担う
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１．タンパク質のさまざまな機能（酵素、運搬、ホルモン、受容体、細胞骨格）
①膜輸送タンパク質
❶チャネルタンパク質
❷運搬体タンパク質
②ホルモンタンパク質
③受容体タンパク質
２．細胞は動く
①アクチンフィラメント
②微小管
❶鞭毛打
❷鞭毛モーター
③筋収縮
❶骨格筋の構造
❷滑り込みによる収縮
❸収縮の引き金
３．タンパク質はＤＮＡへはたらきかける
①オペロン説
②真核生物の場合
４．細胞膜に埋め込まれた膜タンパク質の重要な機能
①細胞膜の構造
②グルコーストランスポターとアクアポリン
③接着タンパク質
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６章 多細胞生物への道①（細胞間の情報交換）
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１．細胞は集まって
①細胞同士のつきあい方－多細胞生物の場合は
❶密着結合
❷接着結合
❸デスモソーム結合
❹ギャップ結合
②細胞間の結合の役割
２．細胞間の情報交換の方式
３．ホルモンと受容体で情報を伝える
①信号分子としてのホルモン
②水溶性ホルモン受容体の種類
③Ｇタンパク質共役型受容体のの場合－グルカゴンが作用するしくみ
❶信号はまず受容体に結合する
❷信号は細胞内へ伝えられＧタンパク質を活性化する
❸Ｇタンパク質はアデニル酸シクラーゼを活性化する
❹アデニル酸シクラーゼはＣＡＭＰを産生する
❺ＣＡＭＰはＣＡＭＰ依存性タンパク質キナーゼを活性化する
④酵素共役型受容体の場合－インスリンの作用するしくみ
⑤骨格筋における代謝－受容体の有無による作用の違い
⑥もうひとつのＧタンパク質の共役型受容体
❶細胞内Ca2+の重要性
❷イノシトール三リン酸の産生
❸IP3は貯蔵部からCa2+を放出する
❹ジアシルグリセロールはタンパク質キナーゼを活性化する
❺ＣＡＭＰ系とIP3-Ca2+系は相互に関係しあう
４．信号分子による転写の調節（細胞外から遺伝子への情報伝達）
①ステロイドホルモンと受容体
②ステロイドホルモン受容体複合体は遺伝子の転写を制御
③ステロイドホルモンの作用のしかた
５．イオンチャンネル連結型受容体を介して情報伝達
①神経系による情報伝達
②アセチルコリン受容体
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７章 多細胞生物への道②（細胞の数を増やす）
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１．ＤＮＡの複製
①細胞の数を増やす
②ＤＮＡはどのように複製されるのか
③ＤＮＡ複製の過程
２．細胞周期と体細胞分裂
①細胞周期
②体細胞分裂の過程
❶前期
❷中期
❸後期
❹終期
❺細胞質分裂
３．細胞周期の調節
①チェックポイント
②サイクリン依存性キナーゼとサイクリンの発見
３．突然変異とＤＮＡの修復機構
①突然変異
❶遺伝子突然変異
❷染色体突然変異
❸体細胞突然変異と生殖細胞突然変異
②突然変異が起こる原因
③ＤＮＡの誤りを正す
❶ＤＮＡ複製の過程での誤りを修復する
❷ＤＮＡの傷を修復する
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８章 多細胞生物への道③（個体の数を増やす・発生と分化）
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１．減数分裂（次の世代をつくるために）
①生殖と繁殖
②減数分裂とは
③減数分裂の過程
❶前期Ⅰ（減数分裂Ⅰの前期、以下同じ）
❷中期Ⅰ
❸後期Ⅰ
❹終期Ⅰと細胞質分裂
❺前期Ⅱ
❻中期Ⅱ
❼後期Ⅱ
❽終期Ⅱと細胞質分裂
④減数分裂による遺伝的多様性
２．生殖細胞の形成
①性とは
②精子形成
③卵形成
３．受精
①先体反応
②多精拒否機構
③卵の賦活（活性化）
４．初期発生と器官形成
①発生とは
②ウニの初期発生
③カエルの初期発生
④鳥類の初期発生
⑤哺乳類の初期発生
⑥器官形成
５，始原生殖細胞と性分化
①極細胞、始原生殖細胞
②生殖腺へ
６．細胞間のコミュニケーションによる分化のしくみ
①誘導・分化・拘束
②種によって異なる卵での指定の時期
③体軸の決定
❶ショウジョウバエの体軸の決定
❷母親由来のｍＲＮＡ
❸分節遺伝子
④ホメオポックス
❶ホメオティック突然変異
❷ホメオポックス、ホメオドメイン
❸ニワトリ前肢の発生にみるホメオティック遺伝子
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９章 個体を守る免疫のシステム
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１．病原体から身を守る
２．植物の生体防御機構
①植物の第一防衛ライン
②植物の第二防衛ライン
❶感染を検知する
❷感染に対応する
❸感染部位の拡大を防ぐ
❹植物体の他の部位でも抵抗性が誘導される（全身獲得抵抗性）
３．無脊椎動物の生体防御機構
①無脊椎動物の第一防衛ライン
②無脊椎動物の第二防衛ライン
❶細胞性反応
❷液性反応
４．ヒトの生体防御機構（第一防衛ライン）
５．ヒトの第二防衛ライン（自然免疫）
①血球細胞の種類
②免疫にかかわる膜タンパク質
❶Toll様受容体
❷ＭＨＣクラスⅠタンパク質
❸ＭＨＣクラスⅡタンパク質
❹Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）
❺Ｂ細胞受容体（ＢＣＲ）
❻ＣＤ４とＣＤ８
③貪食細胞の活躍
④貪食と並行して起こること
⑤ナチュラルキラー細胞の活躍
６．ヒトの第三防衛ライン（獲得免疫）
①第二防衛ラインから第三防衛ラインへの橋渡し
②獲得免疫の概要
③獲得免疫にはリンパ球が関与する
④リンパ系器官
⑤免疫応答
７．抗体による攻撃（体液性免疫）
①抗体分子の構造
②抗体には種類がある
③抗原とは
④抗体の多様性はどうして生ずるか
❶抗体の遺伝子は組換えを起こす
❷抗体遺伝子の再構成のしくみ
８．細胞傷害性Ｔ細胞による攻撃（細胞性免疫）
①ＭＨＣタンパク質
②細胞傷害性Ｔ細胞（キラーＴ細胞）
③Ｔ細胞受容体
９．免疫機能の制御と記憶、訓練など
①ヘルパーＴ細胞は獲得免疫の司令塔
❶マクロファージのさらなる活性化
❷キラーＴ細胞の活性化
❸Ｂ細胞の活性化
②記憶細胞
③胸腺での訓練
④免疫グロブリンスーパーファミリー
10．もうひとつの獲得免疫
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10章 生きること，死ぬこと（細胞の再生と死，個体の死）
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１．細胞の再生
①細胞再生の違いによる細胞の分類
②幹細胞による細胞再生系
③分化した細胞
④細胞分裂に限りはあるのか
❶テロメア
❷テロメラーゼ
２．細胞が死ぬとき
①ネクローシスとアポトーシスの違い
②アポトーシスの起こるとき
③アポトーシスの共通経路
④アポトーシスの引き金
❶細胞外から引き金が引かれる場合
❷細胞内で引き金が引かれる場合
３．老化・寿命と遺伝子の関係
①ヒトの老化は規格外？
②早老症
❶ハッチンソン・ギルフォード症候群
❷ウエルナー症候群
③再び老化とは
４．がんを含むさまざまな病気とその原因
①病気の定義
②遺伝子の変異による病気
❶血友病
❷遺伝子の変異と病気
③病原体による病気
❶外毒素による病気
❷内毒素による病気
④がん
❶がん遺伝子
❷がん抑制遺伝子
❸がん化へのステップ
⑤その他の病気
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11章 個体としてのまとまり（外部環境を認識し，内部環境を調節する）
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１．内部環境を一定に
①外部環境と内部環境
②ホメオスタシスの機構
❶体温調節のしくみ
❷水代謝のしくみ
③制御中枢の必要性
２．制御中枢による情報の処理と調節
①ニューロン
②ニューロンのはたらき
❶静止した状態
❷活動状態
❸活動部位の発生場所
❹伝導
❺伝達
③グリア細胞
❶グリア細胞の種類
❷グリア細胞の機能
④神経系の発達
❶神経系の進化
❷脊椎動物の神経系
❸ヒトの中枢神経系
❹ヒトの骨髄と脊髄神経、脳神経
❺脳の部位局在性
❻反射
❼ヒトの末梢神経系
⑤内分泌系の中枢
３．動物の行動
①生まれつき備わった行動
❶内的行動プログラムと信号刺激
❷生得的行動の修飾
②学習や知能によって獲得される行動
❶行動の可能性
❷アメフラシでの研究
❸Ｇタンパク質共役型受容体が感度の強化にはたらく
❹神経伝達物質に関する補足
４．感覚器官と感覚の受容
①感覚の種類
②機械的刺激の変換
❶耳の構造
❷有毛細胞
❸前庭感覚
❹聴覚
③化学的刺激の変換
❶眼の構造
❷光学受容細胞
❸光を受容すると
❹味と匂い
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12章 生物の進化と多様性
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１．個体の生きる場所（多様な環境に適応して生きる）
①多様な生物を支える多様な生態圏
②個体群密度
❶個体群密度を規定する要因
❷個体群成長のモデル
❸成長を抑制する因子
❹人類の成長
２．進化と多様性の創出
①進化は個体群で起こる
②ハーデイー・ウインベルグの法則
❶遺伝子頻度
❷法則の意味
③実際の個体群は遺伝子平衡ではない
④ランダムな変異を方向づける
❶蛾の工業暗化
❷自然選択の種類
❸性選択
⑤中立的な突然変異と遺伝的浮動
❶分子進化の中立説の提唱
❷分子進化の中立説を支持する証拠
❸遺伝的浮動による突然変異の固定
⑥漸進説、種分化、小進化
⑦断続平衡説、大進化
３．地球上の生物多様性を守るために
①なぜ生物の多様性か
②生物の多様性とは
❶遺伝子レベルの多様性
❷種レベルの多様性
❸群衆と生態系レベルの多様性
③生物多様性消失の要因と多様性の保全
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