シラバス(講義概要)データベース

シラバス

授業科目名	年度	学期	開講曜日・時限	学部・研究科など	担当教員	教員カナ氏名	配当年次	単位数
生物物理学	2024	前期	金1	理工学部	宗行　英朗	ムネユキ　エイロウ	4年次配当	2

科目ナンバー

SE-MP4-2C30

履修条件・関連科目等

あらかじめ蛋白質科学・生化学の知識を持っていることは必須ではない。内容的には化学・生物学寄りの部分もあるので、そのような点に関しては自習をする心構えが必要である。

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

細胞の80%は水から構成されているが、実際はタンパク質や核酸などの生体高分子がぎっしりと詰まった分子混雑環境下にある。そのような環境において、タンパク質は分子構造を変化させることにより、酵素反応や物質輸送、運動、シグナル伝達などの生命機能を発揮している。本講義では、熱力学の復習を兼ねて生化学的な平衡定数について学んだのち，蛋白質科学，酵素反応速度論，生体膜の機能などについて学び，生体分子の構造・機能を物理学的な観点から理解するための基礎を身につける。

科目目的

生命活動という興味の尽きない現象の理解は人類にとって一つの大きな目標であるといえるが，物理の立場でその問題にアプローチするには，それ以前に多くの知識を身に着けておく必要がある．本講義では生物分野に必要な熱力学，タンパク質科学，酵素反応速度論，拡散電位などを学び，現象論的な生命現象の理解の金字塔ともいえる神経興奮についてのHodgikin-Huxley式について簡単に触れ，その先の研究に資する素養を身に着けることを目的とする．

到達目標

本講義は、大学4年次の講義として専門的な研究に役立つ知識の習得を目的とする。下記で取り上げる事項について、講義開始時（４月上旬）の自分と同じ程度の知識を持った人に分かりやすく正確に説明できる程度の知識と理解を得ることが目標である。

授業計画と内容

講義はほぼ毎回最後に簡単な宿題を出す予定である。資料としてはプリントを配る予定であるが、前回、前々回に配ったプリントも講義中に参照することがあるので、持参しておくこと。
　第１回　生物物理学とは何か
　　幅広い生物物理の分野で本講義の扱う範囲の概説．問題意識などを説明する．
　第２回　平衡定数 1
　　濃度，反応速度，反応進度，自由エネルギー．
　第３回　平衡定数 2
　　自由エネルギーと平衡定数の関係，生化学的な平衡定数．
　第４回　水
　　水の物性，酸，塩基，pH，緩衝液など
　第５回　アミノ酸
　　蛋白質の構造の概略，アミノ酸の構造，機能，
　第6回　蛋白質の構造 1
　　蛋白質の一次構造，2次構造
　第7回　蛋白質の構造 2
　　蛋白質の3次構造，4次構造
　第8回　蛋白質の構造の安定化，機能
　　蛋白質を安定化する要因，機能，酵素
　第9回　酵素反応速度論 1
　　ミカエリス-メンテン式，直線プロット
　第10回　酵素反応速度論 2
　　King-Altman法，多基質酵素反応，遷移状態理論
　第11回　生体膜
　　生体膜の機能，組成，性質，脂質，膜蛋白
　第12回　拡散電位 1
　　Fickの第一法則，電場の影響，拡散電位，Goldman-Hodgkin-Katz の式
　第13回　拡散電位 2
　　神経興奮，Hodgikin-Huxley式
　第14回　分子モーター

授業時間外の学修の内容

授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

講義時に出す課題を行うこと。

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

種別	割合（％）	評価基準
期末試験（到達度確認）	100	試験の問題への解答から理解度を評価する．

成績評価の方法・基準（備考）

基本的には期末試験の点数で決めるが，ボーダーラインのすぐ下にいる学生については，出席態度，的確な質問の有無などを考慮して10％程度の加算もあり得る．病気欠席などの正当な理由がある場合はレポートの提出も認める．

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

実施しない

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法