物質科学特論D (4079)

授業科目基本情報

科目区分 専門科目 教職科目 指定なし
単位数 1 選択・必修・自由 選択
授業形態 講義 主な使用言語 日本語
開講時期 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2018/10/02~2018/10/16 履修取消期限 2018/10/23

教育プログラム別の履修区分

プログラム名 IS CB BS BN MS CP DS
履修区分
コア科目
履修方法 ・基盤科目及び専門科目から12単位以上履修すること。

授業科目概要

担当責任教員 山田 容子
担当教員 (藤井浩)、(内橋貴之)
教育目的/授業目標 藤井:生体内での金属イオン含有タンパク質や酵素の働きを理解する。金属イオンとタンパク質の相互作用の様式を理解する。タンパク質や酵素の機能発現機構を理解する。

内橋:固体物理から生命科学にいたるまで、現代科学の発展はナノスケールを舞台にした物質現象の素過程を理解することで進展してきた。一方、ナノスケール現象の理解には、ナノスケールで生じる様々な物理現象を観察する顕微鏡技術が必要不可欠である。本講義では、顕微鏡技術を基盤としたナノサイエンスの発展を概観するとともに、光学顕微鏡、電子顕微鏡、走査型プローブ顕微鏡などの汎用顕微鏡技術の基礎を学ぶ。
指導方針 藤井:基礎的事項を中心に、最先端の研究成果も含め指導する
内橋:主な顕微鏡技術(電子顕微鏡、光学顕微鏡、走査型プローブ顕微鏡)の動作原理を正確に理解し、それぞれの技術の利点と欠点、さらにはどのような応用が可能かを学べる、自己の研究活動に活かせるように指導する。

クラス情報



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授業計画

回数 日付 [時間] テーマ 内容
1 10/23 [4] 酸素の運搬に関わる金属タンパク質(藤井) 地球上の生物の多くは呼吸により酸素を体内に取り入れている。体内に入った酸素は、その後どうなるのであろうか?第1回目の講義では、体内に取り入れた酸素を運搬するタンパク質(ヘモグロビン)の働きを中心に解説する。
2 10/23 [5] 生命エネルギーの合成に関わる金属タンパク質(藤井) ヘモグロビンによって体内の隅々の細胞まで運ばれた酸素は、細胞内で生命エネルギー(ATP)を合成するために使われる。この過程では、たくさんの金属イオンをもったタンパク質が活躍している。第2回目の講義では、こうした過程で働く金属タンパク質の概要と作用機構について解説する。
3 10/30 [4] 代謝や生体防御に関わる金属タンパク質(藤井) 体内では、さまざまな代謝過程(物質変換)に酸素が使われている。代謝過程では、さまざまなさまざまな金属タンパク質が関与している。この講義では、その中でも特に鉄イオンを含む酵素について解説する。また、酸素は我々の体を細菌などの外的から守る時にも欠かすことができない。こうした生体を防御する時に活躍する金属イオンをもったタンパク質や酵素についても解説する。
4 10/30 [5] 金属タンパク質の研究(藤井) 3回の講義で解説したような金属タンパク質の研究は、今どうようにして行われいるのか?担当教員の研究成果を含め、最新の研究例を紹介する。
5 11/14 [4] 顕微鏡技術とナノサイエンス概論(内橋) ファインマンの提唱から現代に至るまでのナノサイエンスの進展を概観しつつ、顕微鏡技術の発明とナノサイエンスにどのように資してきたかを議論する。
6 11/14 [5] 汎用顕微鏡技術:電子顕微鏡と光学顕微鏡(内橋) 電子顕微鏡や光学顕微鏡に代表される汎用顕微鏡技術の原理と技術進化、応用について説明する。また、最新の一分子観察技術と最近の動向についても説明する。
7 11/15 [1] 走査型プローブ顕微鏡(内橋) 走査型トンネル顕微鏡や原子間力顕微鏡とそれらから派生した様々なプローブ顕微鏡技術の原理と応用について説明する。
8 11/15 [2] 高速原子間力顕微鏡と生体分子観察(内橋) 原子間力顕微鏡の高速化技術に付いて詳細に説明し、生体一分子のダイナミクス計測への応用例を紹介する。

授業日程

回数 日付 時間 講義室 備考
1 10/23 4 E318
2 10/23 5 E318
3 10/30 4 E318
4 10/30 5 E318
5 11/14 4 E318
6 11/14 5 E318
7 11/15 1 E318
8 11/15 2 E318

テキスト・参考書

テキスト 藤井:必要があれば、資料を配付する
内橋:特になし。
参考書 特になし

その他

履修条件 藤井:学部レベルの化学(物理化学、有機化学、無機化学)を習得していること
オフィスアワー Eメールで連絡の上、日時を決める
成績評価の方法と基準 ・5段階(秀・優・良・可・不可)で評価する。
 藤井:毎回の小テスト(50%)とレポート(50%)で評価する
 内橋:授業への参加度(50%)とレポート(50%)で評価する
関連科目 特になし
関連学位 理学、工学、バイオサイエンス
注意事項 特になし

授業関連URL



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配布資料



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