基礎生物化学 / Basic Biological Chemistry

単位数: 2. 担当教員: 梅津 光央, 高橋 征司. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TCH-BIO201J.

主要授業科目/Essential Subjects

○

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的
バイオテクノロジーは近年著しい進歩を遂げている。この授業ではそれを支える生物化学の基礎、とりわけ、生体構成物質の構造と機能の基礎知識について学ぶ。
２．概要
これまで学んできた有機化学や物理化学の知識を基にして、生体機能発現と密接に関連するアミノ酸やタンパク質の構造、生体触媒としての酵素の構造と機能、およびその反応速度論、補酵素の種類と役割などについて学ぶ。
３．達成目標等
この授業では主に以下のような能力を習得することを達成目標にする。
・複合領域としての生物化学を、生命現象、細胞、水との関係で理解することができる。
・生体機能を司るタンパク質やアミノ酸の構造と機能を理解し、説明することができる。
・生体触媒である酵素の構造と機能を理解し、速度論的な解析をすることができる。

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

Object and Summary of Class
This course provides students with basic knowledge on biochemistry, in particular structures and functions of biomolecules such as amino acids and proteins.

Goal of Study
The purpose of this course is to help students explain the following biochemistry topics:
· Cell structures and roles of water in biochemical phenomena
· Structures and functions of amino acids, peptides, and proteins
· Structures and functions of enzymes and enzyme kinetics

他の授業科目との関連及び履修上の注意

この授業は、「基礎生物化学」と“生物”という名前がついてはいるが、化学の知識を基に生物の現象や内容を理解するものであり、化学の基礎、とりわけ有機化学の基礎を履修していることが望ましい。同一セメスターで履修する「基礎有機化学」、「反応有機化学」とも密接に関連するのであわせて履修し、勉学すること。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(Ｅ）

Biochemistry is a specialized area of chemistry; therefore, students are required to have knowledge on basic chemistry, in particular organic chemistry, in advance. Students are also required to take “Basic organic chemistry” and “Reaction organic chemistry”, which are closely related to this class and available during the same semester.

授業計画

１．序論：生命とは何か、生物の特徴
２．有機化学、分子生物学との関係、生物の恒常性
３．生命と水、生体内の緩衝作用、アミノ酸の構造
４．アミノ酸の性質、ペプチド結合、タンパク質の構造
５．タンパク質の一次・二次構造
６．タンパク質の三次構造・四次構造
７．タンパク質の解析
８．生体触媒としての酵素、およびその特性
９．化学反応速度論入門
10．酵素反応速度論
11．　同上
12．酵素反応機構
13．DNA複製・転写に関わる酵素
14．同上
15. まとめ

授業計画(Ｅ）

１．Introduction and cell structures
２．Homeostasis of biological systems
３．Roles of water in biochemical phenomena, structures and properties of amino acids
４．Structures and functions of peptides and proteins
５．Primary and secondary structures of proteins
６．Tertiary and higher structures of proteins
７．Biochemical and structural analyses of proteins
８．Enzymes as biocatalysis
９．Kinetics of chemical reactions
10．Enzyme kinetics 1
11. Enzyme kinetics 2
12．Enzyme reaction mechanisms
13．DNA and RNA polymerase 1
14．DNA and RNA polymerase 1
15. Conclusion

授業時間外学習

授業時間は限られているので、自主学習が重要になる。予習・復習を必ず行うようにすること。

授業時間外学習（Ｅ）

The session time is limited and therefore self-directed learning is important. Students are required to prepare and review for each class.

成績評価方法及び基準

定期試験、授業時間内に課す小テストやレポートなどから総合的に評価する。
再試験の有無：有

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Grades are comprehensively evaluated by reports, assignments, quizzes conducted in classes, etc.

教科書および参考書

• 分子細胞生物学, H. Lodishほか　, 東京化学同人 (2023) ISBN/ISSN: 9784807920518 資料種別:教科書
• 生化学, ホートン 鈴木、笠井、宗川訳, 東京化学同人 ISBN/ISSN: 4807904787 資料種別:参考書
• これから学ぶ酵素科学, 中山 亨　編著・山下 哲，野池 基義 著, 三共出版 (2019) ISBN/ISSN: 9784782707852 資料種別:参考書
• 新版　ライフサイエンス系の高分子化学, 宮下徳治　編著　正田・中山・末永・西野・野澤・門川・大友・山田　共著, 三共出版 (2010) ISBN/ISSN: 9784782706145 資料種別:参考書

オフィスアワー

相談受付月日 ： 随時 講義終了後
場所 ： 各教員室
相談内容等 ： 事前にアポイントを取ること。

オフィスアワー（Ｅ）

Questions are accepted at any time but make an appointment in advance via e-mail or other means. The contact information for the lecturer will be given in class.