2015年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | 生物物理学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 山中 雅則 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜1 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M31R |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 生物物理学は生命現象を物理学の立場から理解する学問体系である。前半では生命現象を知る上で必要な生物学と物理学の基本事項を習得し、後半では構造生物学について理解を深めることで物理学が生物学においてどのような関係にあるか理解する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
講義形式。板書とスライド、PCによるデモンストレーション等を行う。 |
| 履修条件 | 高等学校レベルの生物に関する基本事項を理解しておくことが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 生物の構成単位である細胞とその構造と機能について解説を行う。 |
|---|---|
| 第2回 | 生体物質１ 生体を構成する物質のうち低分子化合物を主としてメタボロームの観点から解説を行う。 |
| 第3回 | 生体物質２ 生体を構成する物質のうち高分子化合物について解説を行う。セントラルドグマと関係する物質、DNA、RNA、蛋白質、酵素、高分子化合物について理解を深める。 |
| 第4回 | 生殖と増殖、遺伝と遺伝子について表現型と遺伝子型の観点から遺伝暗号のレベルから解説を行う。伴性遺伝やＨＬＡなどの免疫についても言及する。 |
| 第5回 | 蛋白質の１次２次３次４次構造を説明した後、ドメイン、モチーフ、リガンド等の蛋白質の構造と機能について説明を行う。蛋白質の合成、蛋白質の分類等についてプロテオームの観点から説明する。 |
| 第6回 | 生体膜の構造と機能 脂質膜の物性、生体膜の構造と主な機能 |
| 第7回 | 生体高分子と光反応、光合成 |
| 第8回 | 神経系とニューロン、スピングラス |
| 第9回 | 構造生物学と物理学１ 蛋白質の動的性質（フォールディング、アンフォールディング）と分子動力学による蛋白質のシミュレーション |
| 第10回 | 構造生物学と物理学２ Ｘ線結晶回折による高分子化合物の構造決定法について解説する。これは生体高分子の古典的な構造決定方法である。 |
| 第11回 | 構造生物学と物理学３ 高次元核磁気共鳴による高分子化合物の構造決定法について解説する。可能であれば３次元ＮＭＲシグナルからのアミノ酸の帰属についてシミュレートする。 |
| 第12回 | 構造生物学と物理学４ 近代分子生物学における組み合わせ論的方法の応用という観点から整理と解説を行う。ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、アガロース電気泳動を含むサンガー法、ヒトゲノム計画におけるショットガン法、生物計算機、グラフ理論とＤＮＡ計算機、等について組み合わせ理論の観点から捉えなおす。 |
| 第13回 | ヒトゲノムとヒトゲノム計画、ゲノム情報と倫理、オミックス、ｉＰＳ細胞等の現代生物学と物理学の接点について解説を行う。 |
| 第14回 | 生命情報科学（バイオインフォマティクス）と計算物理学、並列計算と計算量・計算資源、ＰＣとスーパーコンピュータの関係について解説する。 |
| 第15回 | ポストゲノムとゲノム創薬における計算機物理学と計算情報学の役割を中心に、今後の展望を解説する。 |
その他
| 教科書 |
随時、資料をプリントして配布する。
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|---|---|
| 参考書 |
授業内で指示を行う
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| 成績評価の方法 及び基準 |
レポートと小テストにより評価する。 |
| 質問への対応 | 授業後 |
| 研究室又は 連絡先 |
授業中に板書により通知する。 |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 10:30 ～ 12:30
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| 学生への メッセージ |
授業に出席して授業を聞いてください。授業中にレポートや小テストの連絡を行います。授業を欠席すると情報が得られなくなり、結果的に不合格となることがあります。 |