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植物は、地表にわずかに存在する土壌に根を張り、無機養分を吸収する。地上部では光エネルギーを利用して光合成により物質生産を行なう。必須栄養素には、それぞれに特有な吸収や転流機構、代謝、生理的役割があり、これらにより光合成を始めとする植物機能や成長が支えられている。本授業では、植物にとっての必須栄養素とその役割について学ぶことを目的とする。
Plants absorb mineral nutrition from roots in soil which is a thin layer of the earth's surface. Plants produce materials in shoots via photosynthesis using light energy. There are specific matters for each essential nutrient in absorption, remobilization, metabolism, and physiological roles. These support functions including photosynthesis and growth of plants. This course helps students understand essential nutrients for plants and their physiological roles.
植物による無機物の同化は、地球上のすべての生物の生活を支えている。本講義では窒素と炭素を中心に、それらの吸収や同化のしくみ、体内での利用や分配、代謝とその制御機構、さらには環境との関わり合いや生産性との関係などを題材とし、教員による講義と討論、ならびに受講生による英語文献を中心とした最新知見の紹介と討論を通じて、植物栄養学に関する深い理解と思考力の発展を目指す。
Assimilation of inorganic substances by plants supports life of all living things on earth. This lecture focuses on how plants efficiently utilize inorganic carbon and nitrogen: absorption and assimilation of inorganic carbon and nitrogen, allocation and metabolism of assimilated products, regulatory mechanisms of respective processes, and the relationship to the environment and productivity. Through lectures, student presentations, and discussions about state-of-the-art findings, we aim to develop a deep understanding and thinking skills on plant autotrophic metabolism.
独立栄養生物である植物の光合成に関して、光エネルギー獲得から物質生産までの基礎的な生理学を分子レベルで理解する。また、植物の呼吸経路の特徴について理解する。さらに、各種環境ストレスに対する応答と適応機構を学び、植物の物質生産のための基本的な成長戦略を知り、人類の食糧としての植物科学を学ぶ。
Students learn about basic physiology on photosynthetic system from light harvesting to carbon production. Students also learn characteristics of plant respiration. In addition, students also understand adaptation of photosynthesis and respiration to various environmental stresses and learn about plant science in relation to human foods and biomass production.
動物は、①外界から摂取した栄養素を材料として自己体を形成・成長させ、②自己体の生理機能を制御することにより種々の環境から自己を防衛し、さらに③自己遺伝子を複製して子孫を作り出すという一連の生命活動を行っている。本講義では、このような動物の生命機能の維持機構について、生理学・栄養学・微生物学的側面から概説する。
In this course, the maintenance mechanism of animals' various life functions is reviewed from the aspect of physiology, nutrition, and microbiology.
動物にとって食物（飼料）の摂取は生命維持のために必須である。動物は摂取した各種栄養素を消化、吸収した後、細胞レベルでそれらを利用する一方、生命活動で生じた不要物は排泄される。この反応は、環境要因によっても大きな影響を受ける。これらの過程全体が「栄養」であり、本講義では栄養に関わる化学・生化学・生理学反応を個体・組織・細胞・遺伝子レベルで理解し、動物の生命活動における栄養とその生化学反応の重要性・意義を学ぶ。
This class provide an overview of the animal nutrition to understand the role of nutrients in metabolism and physiology of domestic animals.
地球上のほぼすべての生物は、無機物を有機物に変換する植物の同化能に依存して生活している。窒素同化は土壌中の無機窒素からアミノ酸を合成する反応で、合成されたアミノ酸は、生物を形作るためのタンパク質や核酸など、様々な生体分子の合成に利用される。本講義では、植物の窒素同化とそれに関連する窒素代謝、窒素代謝と他の代謝との相互作用から、物質生産に至る過程を、分子レベルから個体レベルまで、統合的に理解する。
Almost all organisms on earth rely on assimilation of inorganic substances by plants. Inorganic nitrogen in soil is absorbed by roots and converted into amino acids, which are used to synthesize a variety of biomolecules including protein and nucleic acids. Students learn about 1) molecular mechanisms and regulation of elementary processes of nitrogen assimilation and the subsequent nitrogen metabolism, 2) balance between nitrogen and carbon metabolisms, and 3) how these assimilation processes are integrated into crop production.
Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
生物の機能の多様性や代謝産物の化学的多様性は，生物種ごとに異なるユニークな代謝機能やその調節機能の違いが反映された結果としてとらえることができる．こうした種特有の代謝機能とその調節機構は，個々の生物種の生存と繁栄の戦略として不可欠なものであるばかりでなく，工学的視点からもきわめて示唆に富んだものとなっている．本講義では，特に微生物や植物におけるそうした事例を詳細に解説するとともに，生物の代謝機能をコントロールしてこれを工学的に活用するアプローチの数々を紹介する．
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
Basic and applied aspects of useful biological functions, metabolism, and enzymes of living systems, especially those of plants and microorganisms, will be discussed. The topics that this lecture deals with will include:
・ Protein engineering and industrial applications of microbial and plant enzymes
・ Biochemistry, regulation, and application of plant specialized metabolism
・ Metabolic engineering for the production of useful compounds
農学専門教育の入門の講義として，生理学と生態学の基礎を講義する．
「動物の生理」については，内分泌、神経、免疫と代謝について広く基礎的な知見を紹介し，「植物の生理」については，物質生産，栄養，生理障害とこれらに関連する農地生態系についての基礎を講義する．また，「生物と生態系」においては，生物群集の動態や物質循環など生態学の基礎を包括的に講義する．
As a lecture on introductory course of agricultural education, lecture will provide the basis of physiology and ecology. This course will provide the endocrinology, neuron, immune system and metabolism in Animal physiology, dry matter production, nutrition, physiological disorder and related agro-ecosystem in Plant physiology, and the community dynamics and material circulation in "Ecosystem".
本授業の目的は、植物と地球環境のかかわりについて、光合成生物の誕生から今日までの変遷を科学的に理解し、近未来の地球環境と食糧生産について学ぶことにある。酸素が多く二酸化炭素の少ない今日の地球大気はすべての光合成生物が持つ炭酸固定酵素ルビスコのはたらきによってつくられ、生物の陸上進出を可能にした植物の多くの不思議を学ぶ。さらに、太陽エネルギーを使う光合成はすべての食物連鎖の起点であることを知る。
The purpose of this lecture is to scientifically understand the transition of photosynthetic organisms from their birth to the present day with regard to the relationship between plants and the global environment, and to learn about the global environment and food production in the near future. Students learn that today's Earth's atmosphere, which has lots of oxygen and low carbon dioxide, has been created by the function of carbon-dioxide fixation enzyme, Rubisco, in all photosynthetic organisms. Furthermore, students learn that photosynthesis using solar energy, is the starting point of all food chains.