【代謝学Ⅰ】
(Biochemistry of MetabolismⅠ)
[物理学科 3群 B選択 科目(配当年次: 第3学年 ) ]
[生物科学科 3群 A選択 科目(配当年次: 第3学年 ) ]
 
単  位:2単位 単位認定者: 太田安隆
授業期間: 前期  15コマ 科目分担者: 内山孝司 斉藤康二 堤弘次
授業形態: 講義  週1コマ
 
授業の目的

生きている細胞が物質代謝によりどのようにエネルギーを獲得し、保存するのか、生命活動の基本となる代謝について理解する。

教育内容

エネルギー獲得のための基本的な代謝である糖代謝と脂質代謝を解説し、そこで行われているエネルギー変換の過程を物理化学的に理解する。また、化学浸透機構の解説では、ミトコンドリアの電子伝達系に加えて葉緑体での光合成電子伝達反応についても学習する。

教育方法

講義は、パワーポイントを用いてスライド形式で行う(適宜、板書あり)。毎回、プリントを配布。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回

糖代謝 (1) 〜糖の構造と機能〜

太田、堤

ガイダンスと生命の主要なエネルギー源である糖の構造と機能について学ぶ。

2回

糖代謝 (2) 〜解糖〜

生体内の主要なエネルギー生産経路の一つである解糖について学ぶ。

3回

糖代謝 (3) 〜クエン酸回路〜

解糖で生じたピルビン酸を好気的に代謝するクエン酸回路の重要性について学ぶ。

4回

糖代謝 (4) 〜ミトコンドリア、電子伝達とATP合成〜

好気呼吸の最終的な反応である電子伝達系でどのように多量なATPが産生されるかその概略について学ぶ。

5回

糖代謝 (5) 〜糖代謝のまとめ〜

糖代謝(1)〜(4)をふりかえり、知識定着のための小テストを実施する。

6回

Gibbs 自由エネルギー(1)

内山

自発的な化学反応の方向性や、化学反応から得られる利用可能なエネルギーを現している Gibbs 自由エネルギーについての概念を理解する。

7回

Gibbs 自由エネルギー(2)

内山

Gibbs 自由エネルギー変化を定量的に扱うために必要な計算式を導入し、化学浸透機構の物理化学的な理解に向けた基礎を学ぶ。

8回

酸化還元反応

内山

生体内のエネルギー変換を担う酸化還元反応について、反応物質間での電子の授受をもとに理解する。

9回

ミトコンドリアの電子伝達系と化学浸透機構

内山

ミトコンドリアのATP合成を担っている電子伝達系と化学浸透機構を復習し、多量のATP合成に必要とされるミトコンドリア膜ポテンシャル形成について理解する。

10回

葉緑体の電子伝達系と化学浸透機構

内山

光合成において光エネルギーの捕捉を行う光合成電子伝達反応(明反応)を理解し、その後の炭素固定(暗反応)に供給されるエネルギー源と還元力の形成について理解する。

11回

脂質代謝(1)〜脂質の構造と機能〜

斉藤

脂質は細胞膜の主成分であるとともに生命活動に重要な代謝物質である。脂質代謝を理解するための基礎となる脂質の構造と機能を学ぶ。

12回

脂質代謝(2)〜脂質の生合成(同化)〜

斉藤

脂質がどのように合成されるのか、またその過程がどのように制御されているのかについて学ぶ。

13回

脂質代謝(3)〜脂肪酸の酸化(異化)〜

斉藤

脂質、特に脂肪酸がどのように合成されるのか、またその過程がどのように制御されているのかについて学ぶ。

14回

脂質代謝(4)〜脂質の吸収と代謝調節〜

斉藤

ほ乳類の食物脂質の吸収と利用について、脂質代謝のホルモン調節も含めて学ぶ。

15回

脂質代謝(5)〜脂質代謝のまとめ〜

斉藤

脂質代謝(1)〜(4)をふりかえり、知識定着のための小テストを実施する。

 
到達目標

代表的な糖や脂質の代謝経路を知り、代謝が生きている細胞で行われる化学反応のネットワークであることを理解することを目標とする。同時に、代謝におけるエネルギー変換の過程を、エネルギー収支の視点から考察できるようにする。

評価基準

定期試験(70%)と小テストまたは小課題レポートの提出(30%)により評価する。

準備学習
(予習・復習)

授業の前には、参考書の講義内容に該当する部分を予習することが望ましい。授業後は、その日のうちに授業内容全体を復習して理解を定着させるとともに、疑問点を明確にする。疑問点は教員に質問したり、図書の資料を調べることで解決する。

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書 毎回、プリント資料を配布する。
参考書 ホートン「生化学」 鈴木紘一他訳 東京化学同人 7,140円
ヴォート「生化学」(上下) 田宮他訳 東京化学同人 各7,035円
細胞の分子生物学 (Molecular Biology of The Cell) Bruce Albertsら Newton Press 24,084円