청소년을 위한 교양 생명과학: 미생물학

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 07월 05일 출간

작품소개

책소개

이 책은 눈에 보이지 않는 미생물 세계의 놀라운 진실을 청소년들에게 전달하는 교양서이다. 안톤 반 레벤후크가 최초로 현미경을 통해 미생물을 관찰한 순간부터 시작하여, 루이 파스퇴르의 자연발생설 논박, 로베르트 코흐의 병원균 이론 확립, 알렉산더 플레밍의 페니실린 발견에 이르기까지 미생물학이 어떻게 현대 과학의 핵심 분야로 발전했는지 보여준다. 칼 뵈즈가 제안한 3역 분류 체계를 통해 생명체를 세균역, 고세균역, 진핵생물역으로 나누는 현대적 분류법도 상세히 다룬다. 이러한 역사적 발견들이 단순히 과거의 일이 아니라 현재 우리 생활과 어떻게 연결되어 있는지 명확하게 설명한다.

미생물의 구조와 특성을 이해하는 것은 이들의 놀라운 능력을 파악하는 첫걸음이다. 세균의 펩티도글리칸 세포벽과 그람 염색법의 원리, 바이러스 입자의 캡시드 구조와 DNA 및 RNA 바이러스의 서로 다른 복제 방식, 곰팡이의 균사와 포자 형성 전략, 원생동물의 다양한 운동 방식 등이 체계적으로 소개된다. 특히 바이러스가 어떻게 숙주 세포를 정교하게 조작하여 자신의 복제에 이용하는지, 박테리오파지의 용해성과 용원성 생활사가 어떻게 다른지, 레트로바이러스의 역전사 과정이 AIDS 같은 질병과 어떤 관련이 있는지 구체적으로 설명한다. 현미경 기술의 발전사도 함께 다루어 우리가 어떻게 이런 미세한 구조들을 관찰할 수 있게 되었는지 보여준다.

미생물의 생리학적 기능은 지구 생태계 전체의 균형을 유지하는 핵심 역할을 담당한다. 독립영양생물과 종속영양생물의 에너지 획득 방식, 광합성과 화학합성을 통한 에너지 생산, 세포호흡과 발효 과정에서의 ATP 합성 등 복잡한 대사 과정들이 쉽게 설명된다. DNA 복제와 전사, 번역 과정을 통한 유전정보의 전달과 단백질 합성, 그리고 이 과정에서 일어나는 돌연변이와 진화의 메커니즘도 자세히 다룬다. 토양과 해양에서 일어나는 영양소 순환, 근권 미생물과 식물의 상호작용, 극한 환경에서 살아가는 극한미생물의 적응 전략 등을 통해 미생물이 생태계에서 얼마나 중요한 역할을 하는지 보여준다.

현대 사회에서 미생물의 응용 분야는 우리가 상상하는 것보다 훨씬 광범위하다. 항생제의 발견과 개발 과정, 그리고 슈퍼박테리아 같은 다제내성균의 등장으로 인한 새로운 도전들이 상세히 소개된다. 발효 기술을 이용한 식품 생산, 재조합 DNA 기술을 통한 의약품 제조, 바이오연료 생산과 환경 정화 기술 등 산업 전반에서 활용되는 미생물의 모습을 보여준다. 요구르트와 치즈 제조에 사용되는 유산균, 김치와 된장 같은 전통 발효식품의 미생물 생태, 그리고 프로바이오틱스와 장내 미생물 균형이 건강에 미치는 영향까지 다룬다. 감염병 진단과 치료, 백신 개발, 개인맞춤 의학과 마이크로바이옴 연구 등 의학 분야에서의 미생물학 발전 방향도 제시한다.

목차

1. 미생물학의 탄생과 발전
2. 생명체의 새로운 분류법
3. 세균 세계의 놀라운 구조
4. 바이러스의 신비한 생존 전략
5. 곰팡이와 효모의 이중생활
6. 원생동물의 다채로운 생활
7. 미생물을 보는 눈의 진화
8. 세포막과 세포벽의 방어선
9. 미생물의 움직임과 감각
10. 미생물의 식단과 영양 전략
11. 숨쉬기와 발효의 에너지학
12. 광합성과 화학합성
13. 유전정보의 복사와 전달
14. 단백질 제조 공장의 비밀
15. 미생물의 성장과 번식 패턴
16. 미생물 유전자의 변화무쌍
17. 항생제와 내성의 전쟁
18. 병원체의 공격 무기들
19. 인체의 방어 시스템
20. 자연 속 미생물 생태계
21. 산업혁명을 이끄는 미생물
22. 식탁 위의 미생물 과학
23. 의학을 바꾼 미생물학

작가정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.