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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.
本授業の目的は、食糧問題とその解決をめざす光合成研究、および持続的な作物増産に挑戦する科学を学ぶことにある。まず、人類の食糧増産に貢献してきた植物科学の歴史と現在進行する食糧問題の解決をめざす作物増産の課題について考える。続けて、光合成と光呼吸の基礎的な生化学を学ぶ。次に、現場での作物増収の課題と光合成機能の改変による作物増産に関する研究例を学び、人類の食糧問題の未来について論議する。
The purpose of this lecture is to learn about food problems and photosynthesis research aimed at solving them, as well as science challenging sustainable increases in crop production. First, students consider the history of plant science, which has contributed to increasing food production, and the challenge of increasing crop production to solve the ongoing food problem. Next, the students learn about the basic biochemistry of photosynthesis and photorespiration. Last, students will understand the issues of increasing crop yield in the field levels, and discuss increasing crop production with improving photosynthesis.
現在の地球環境は光合成生物によってつくられ、その地球環境によって光合成生物は陸上植物へと進化した。本授業では、このような光合成生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進化の変遷を理解し、多様な光合成の研究について学ぶ。受講生は、「植物と地球環境変化」に関する書籍を読み、植物の進化についての理解を深めると同時に、課題を発掘し、思考力と表現力を養う。
Photosynthetic organisms have changed the global environment, and the global environmental changes have evolved from the photosynthetic organisms to upland plants. Students will read the book on “Plants and Global Environments” to deepen their understanding of the relationship between transition of photosynthetic organisms from their birth to the present day and the global environmental changes. At the same time, the students develop identifying assignments, thinking and presentation skills.
本授業の目的は、食糧問題とその解決をめざす光合成研究、および持続的な作物増産に挑戦する科学を学ぶことにある。まず、人類の食糧増産に貢献してきた植物科学の歴史と現在進行する食糧問題の解決をめざす作物増産の課題について考える。続けて、光合成と光呼吸の基礎的な生化学を学ぶ。次に、現場での作物増収の課題と光合成機能の改変による作物増産に関する研究例を学び、人類の食糧問題の未来について論議する。
The purpose of this lecture is to learn about food problems and photosynthesis research aimed at solving them, as well as science challenging sustainable increases in crop production. First, students consider the history of plant science, which has contributed to increasing food production, and the challenge of increasing crop production to solve the ongoing food problem. Next, the students learn about the basic biochemistry of photosynthesis and photorespiration. Last, students will understand the issues of increasing crop yield in the field levels, and discuss increasing crop production with improving photosynthesis.
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.
生態系における植物の役割は光合成による炭素の固定・供給である。全ての生物の生存は植物の光合成に依存している。本講義では光合成および植物の物質生産を中心に、その生化学・生理学・生態学という様々なスケールから植物の物質生産について概説する。
Plants play a role of the producer in ecosystems and all of organisms rely on carbon produced by photosynthesis. In this class, photosynthesis is discussed at different scales from biochemistry, physiology and ecology.
産業革命以来，世界人口は急増したが，それに見合う食糧生産が行われてきた．しかしながら，環境保全的産業と考えられてきた農業も経済性を重視するあまり，化学化，機械化が進行し，地球環境に大きな負荷を与えている．そこで，世界人口の増加に起因する食糧問題と環境問題を克服するための方策として，環境と調和した農業のための土壌管理，栽培管理について，最新の知見を講義する．また，それぞれのトピックについて講義出席者全員で討議し，その実態理解と問題解決法について検討する．
Since the Industrial Revolution, the world population has increased rapidly, and food production has been commensurate with it. However, agriculture, which has been regarded as an environment-friendly industry, puts heavy burdens on the global environment, because of drastic chemicalization and mechanization to improve efficiency. In this course, the latest knowledge on soil and crop managements suitable for the environment, as a measure to overcome food and environmental problems caused by the increase in world population, is lectured. Each topic is discussed by all students to understand the problems and to explore the measures against them.