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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 動物分子生理学 | 2026 | 後期 | 月4 | 基幹理工学部／社会理工学部／先進理工学部／理工学部 | 谷 知己 | タニ トモミ | 3年次配当 | 2 |
科目ナンバー
SS-BI3-9A15
履修条件・関連科目等
基礎的な生物学・生化学・分子生物学を学習・復習してあること。また、物理化学、神経科学、構造生物学、細胞生物学の基礎知識があればより望ましい。
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）
講義で使用する多くの資料の中に，英文での記載があります。
授業の概要
この講義では、動物の生理学的現象（筋収縮、神経活動、視覚や聴覚などの感覚受容）を出発点として、それらを論理的に理解する手法を学ぶ。物理学や数式を前提とせず、生物学における観察事実や問いから出発し、現象の背後にある法則や構造を可視化・モデル化することで、生命現象を論理的にとらえ、説明する力を養う。拡散、膜電位、力の発生、情報の受容・伝達など、動物のみならず生命の普遍的なしくみをテーマに、図解・動画・シミュレーションなどを用いた探究的なアプローチを重視する。多様な生理学的現象を暗記する対象としてではなく、一貫した論理に基づいて理解することを最終的な目標とする。
科目目的
動物細胞の示す様々な生理機能の理解には，背景にある物理・化学的な現象，さらに，その数学的な記述が欠かせない。生理現象の分子レベルでの機構から、マクロなスケールの統合制御のしくみまで、多様な研究発表事例を解釈し，理解できるような基礎的な学力を養う。
到達目標
本講義では、生命現象を物理的視点からとらえるための基本的な考え方を身につけることを目指す。特に、筋収縮や神経活動、感覚受容などの生理学的現象を題材に、それらの背後にある物理的な法則や構造を、モデルや図を通じて理解する力を養う。用いる数式の理解を目的とするのではなく、現象の定性的な把握や構造的な説明を通じて、生物学における一貫した論理的理解を深める。加えて、シミュレーションや視覚的教材を活用しながら、仮説・観察・検証といった探究的な学びの姿勢を培う。
授業計画と内容
以下の項目を中心に講義を進める（原則として各項目が1授業に対応する）。
1. 生命現象を物理学の視座で考える
2. 拡散と分子の動き
3. 浸透と細胞膜
4. 膜電位のしくみ① 電気化学勾配、静止電位の発生
5. 膜電位のしくみ② 活動電位の発生と伝播
6. 筋収縮の物理
7. 分子モーターの運動
8. 視覚のしくみ
9. 聴覚のしくみ
10. 多様な感覚受容
11. 高分子の力学
12. 細胞の形と構造
13. 生体制御機構
14. 光で生命を測る
授業時間外の学修の内容
指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／授業終了後の課題提出／その他
授業時間外の学修の内容（その他の内容等）
講義スライドやレポート課題等を参考にして、関連する重要なキーワードを抽出し、参考書やオンラインリソースを効果的に用いてさらに掘り下げて自宅学習することを推奨する。この自宅学習を通して、より深い理解が可能となり、応用問題を中心とする期末試験への対処も可能となる。
また、各項目の中で重要な概念は、講義の中で提示する平易な設問に解答する形でレポートを作成して提出する。数理、物理モデルによる説明を奨励するが、これは一見多様に見える生命現象を、より一般化されたしくみとして理解するためである。また、レポートには参考とした引用文献の正確な記載が求められる。ChatGPTなどの対話型生成AIを利用したレポート作成を行う場合は、投げかける問いの質や精度、得られる回答で引用される原著論文の検証方法も評価の対象となる。
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） | 50 | 学期の終了後、オンライン小テストを実施します。 |
| レポート | 50 | 生理学上重要な課題に対するレポートをmanaba上で提出してもらい、その内容で評価します。 |
成績評価の方法・基準（備考）
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）
講義資料として、出された課題の解説を掲載する。
アクティブ・ラーニングの実施内容
反転授業（教室の中で行う授業学習と課題などの授業外学習を入れ替えた学習形式）／ディスカッション、ディベート
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
その他
授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）
PC上で解決するタイプのプログラム課題，数値計算課題，シミュレーション課題，考察課題を提供する。
実務経験のある教員による授業
いいえ
【実務経験有の場合】実務経験の内容
【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容
テキスト・参考文献等
テキストは無く、項目ごとのレジュメ等を配布する。
＜参考書＞
Essentail Cell Biology, Albert et al., Garland Science (2003)
Animal Physiology, 2nd Edition, R.W. Hill, G.A. Wyse & M. Anderson (2008) Sinauer Associates Inc.
細胞の分子生物学、B. Albertsら著、中村ら訳（2010）、ニュートンプレス；第5版
細胞の物理生物学、Rob Phillips ら著 笹井ら訳（2011）共立出版
その他特記事項
上に上げた参考書の中の１つでも良いので，講義に関連した章を読破したえることを推奨する。
参考URL
manaba上にすべての資料を掲載する。