
| 科目名 | : | 生化学Ⅱ |
|---|---|---|
| 英文名 | : | Biochemistry Ⅱ |
| 科目概要 | : | 薬・創薬, 2年, 前期, 必修, 1単位 A, B, C, D, S, 金曜日3時限, 2201大講義室 |
| 科目責任者 | : | 飯田 直幸 (生化学・講師) |
| 担当者 | : | 飯田 直幸(生化学・講師) |
| 備考 | : | 健康食品管理士養成講座対応科目 〔科目ナンバリング:PP301-BI02, PL301-BI02〕 |
本講義の目的は、生命維持の基盤となる細胞内の諸代謝反応と、エネルギー獲得の分子機構を体系的に理解することにあります。栄養素からエネルギー(ATP)が産生・消費されるプロセスに加え、生命の設計図である核酸(DNA、RNA)の構造、およびその生合成と分解の分子機構について詳細に学びます。これら代謝経路の全容を把握することで、栄養素の過不足や代謝異常、さらにはタンパク質の構造異常が細胞の恒常性をいかに破綻させ、疾患発症へとつながるのか、その分子メカニズムを理解する基礎力を養います。
科目の位置付け:生物・生理系専門科目
この科目は学位授与方針(ディプロマ・ポリシー)の薬学科④、生命創薬科学科①に関連する。
生体内の化学反応の集大成である「代謝」に焦点を当てた講義です。糖質・脂質からのエネルギー(ATP)産生プロセスと、そのエネルギーを用いた生体高分子(DNA、RNA、脂質、グリコーゲン等)の合成反応を軸に解説します。これらの反応がどのように制御され、細胞の生命活動を支えているのか、その詳細を講義します。
A) 糖質および脂質の主要な代謝経路を概説し、ATPが産生される分子機構を具体的に説明できる。
B) アミノ酸の代謝プロセスおよびヌクレオチドの生合成経路を列挙し、生体内におけるこれら物質の役割を述べることができる。
C) 糖質、脂質、アミノ酸の化学構造を提示し、それらの構造的特徴が生化学的プロセスに及ぼす影響を説明できる。
D) ホルモンや酵素による代謝経路の調節機構を概説し、生理状態(空腹時や摂食時等)に伴う体内代謝の変化を論理的に説明できる。
E) 主要な代謝プロセスと生体恒常性・疾患との関連性を指摘し、生化学的知識を具体的な事象の解析に適用できる。
パワーポイント資料を配布し、これを映写して対面講義形式ですすめる。適宜、視聴覚メディア、板書などを活用する。定期試験の過去問題の配布、該当年度の本試験の解答・解説を掲示する。教科書として3冊挙げているが、全て購入する必要はなく、自分にあったものを購入しておくと良い。
| No. | 講義項目 | 担当者 | 開講日 | 授業内容・方法 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 解糖系、糖質の構造 | 飯田 直幸 |
4月10日③ | グルコースの構造と異性体、解糖系によるグルコースからピルビン酸への酸化過程、およびATP生成の収支について学ぶ。 【予習】事前に講義プリント及び参考書などを読んで、講義の概要を理解する。 【復習】講義内容を踏まえ、講義プリントを見直し、解糖系の全体像についてまとめ、理解を深める。 【到達目標】A、Cに関連する。 |
| 2 | 糖新生、ペントースリン酸経路、嫌気的代謝 | 飯田 直幸 |
4月17日③ | フルクトースやガラクトースの代謝と乳糖不耐症、非糖質前駆体からのグルコース合成(糖新生)、ペントースリン酸経路によるNADPHとリボースの生成、および乳酸発酵について学ぶ。 【予習】事前に講義プリント及び参考書などを読んで、講義の概要を理解する。 【復習】講義内容を踏まえ、講義プリントを見直し、解糖系の側路や糖新生の独自ステップについて理解を深める。 【到達目標】A、C、Eに関連する。 |
| 3 | グリコーゲン | 飯田 直幸 |
4月24日③ | グリコーゲンの合成と分解の機構、および酵素活性の調節機構(アロステリック調節、共有結合性修飾など)の基礎について学ぶ。 【予習】事前に講義プリント及び参考書などを読んで、講義の概要を理解する。 【復習】講義内容を踏まえ、グリコーゲン代謝と酵素調節の原理についてまとめる。 【到達目標】A、C、Dに関連する。 |
| 4 | 代謝調節 | 飯田 直幸 |
5月8日③ | 解糖系および糖新生の主要酵素(ヘキソキナーゼ、PFK-1など)に対するアロステリック調節やホルモンによる調節、フルクトース2,6-ビスリン酸の役割について学ぶ。 【予習】事前に講義プリント及び参考書などを読んで、講義の概要を理解する。 【復習】講義内容を踏まえ、代謝経路の流量がどのように制御されているか理解を深める。 【到達目標】A、Dに関連する。 |
| 5 | クエン酸回路、電子伝達系、酸化的リン酸化反応-1 | 飯田 直幸 |
5月15日③ | ピルビン酸のアセチルCoAへの変換およびクエン酸回路による酸化の分子機構を学ぶ。電子伝達系における電子の流れとプロトン勾配の形成について学ぶ。 【予習】事前に講義プリント及び参考書などを読んで、クエン酸回路の反応工程を理解しておく。 【復習】クエン酸回路における各反応と、電子伝達系へ渡される還元当量の関係を整理する。 【到達目標】A、Cに関連する。 |
| 6 | クエン酸回路、電子伝達系、酸化的リン酸化反応-2 | 飯田 直幸 |
5月22日③ | ATP合成酵素(FoF1-ATPase)による酸化的リン酸化の仕組みについて学ぶ。ATP合成における共役と脱共役、およびミトコンドリアの内膜輸送系について学ぶ。 【予習】講義プリントの後半部を読み、化学浸透圧説の概要を把握しておく。 【復習】プロトン駆動力によるATP合成の回転触媒機構および脱共役剤の影響について理解を深める。 【到達目標】A、Cに関連する。 |
| 7 | 脂肪酸の酸化 | 飯田 直幸 |
5月29日③ | 脂質の消化と吸収、キロミクロンの構造、脂肪酸のβ酸化によるエネルギー産生、およびケトン体生成、α酸化について学ぶ。 【予習】事前に講義プリント及び参考書などを読んで、講義の概要を理解する。 【復習】講義内容を踏まえ、脂質代謝とエネルギー産生の流れについて理解を深める。 【到達目標】A、C、Eに関連する。 |
| 8 | アミノ酸の代謝 | 飯田 直幸 |
6月5日③ | アミノ酸の異化代謝(アミノ基転移反応、酸化的脱アミノ反応)、およびアンモニアの解毒機構である尿素回路について学ぶ。 【予習】事前に講義プリント及び参考書などを読んで、講義の概要を理解する。 【復習】講義内容を踏まえ、アミノ酸窒素の処理機構についてまとめ、理解を深める。 【到達目標】B、C、Eに関連する。 |
| 9 | 核酸の代謝 | 飯田 直幸 |
6月12日③ | プリンおよびピリミジンヌクレオチドのde novo合成経路とサルベージ経路、およびヌクレオチドの分解と尿酸生成、痛風との関連について学ぶ。 【予習】事前に講義プリント及び参考書などを読んで、講義の概要を理解する。 【復習】講義内容を踏まえ、核酸の合成と分解の流れについて理解を深める。 【到達目標】B、C、Eに関連する。 |
| 10 | 代謝の統合とホルモン | 飯田 直幸 |
6月19日③ | インスリンやグルカゴンなどのホルモンによる血糖調節、および肝臓、筋肉、脂肪組織、脳などの各臓器における代謝プロファイルの違いと統合について学ぶ。 【予習】事前に講義プリント及び参考書などを読んで、講義の概要を理解する。 【復習】講義内容を踏まえ、全身のエネルギー代謝調節についてまとめ、理解を深める。 【到達目標】A、B、C、D、Eに関連する。 |
| 定期試験 | 定期試験成績(90%)講義範囲に該当する領域を理解できているかを問う記述試験。持ち込み禁止。 |
| 授業 | 小テスト(10%) |
| その他 | 定期試験(90%)、小テスト(10%)により評価する。 |
多くの代謝経路を暗記することになるかと思いますが、このような分子レベルでの生命現象の理解は、薬の作用機構の理解のために必要なことです。頑張りましょう。
| 1 | 【授業時間外に必要な学習の時間:30時間】 |
| 2 | 予習: 生化学1、生理学1の内容を理解しておくこと。事前に配布される講義資料及び教科書の対応する箇所を読み、概要を理解しておくこと。 復習: 講義資料をよく復習して、参考書等を利用し理解を深め、次回の講義に備えること。 |
| 3 | 教科書は、全て購入する必要はなく、自分にあったものを利用すること。 レーニンジャーの新生化学(上、下) 生化学 I で使用される教科書であり、代謝反応の分子機構を詳細に解説している。生化学 II の複雑な内容を深く理解するための重要な情報が豊富に含まれている。 基礎からしっかり学ぶ生化学 全範囲にわたり分かりやすく記述されており、初学者でも独力で読み進めながら理解できる構成となっている。 ニューダイレクション薬学生化学 薬学部生を対象に執筆された生化学の教科書。薬学に関連したトピックを取り入れつつ、生化学の要点を網羅している。薬学部生にとって特に関連性が高く、実践的な内容を提供している。 |
| 種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
|---|---|---|---|
| 教科書 | 毎回、資料を配布する。 | ||
| 教科書 | レーニンジャーの新生化学 (上、下) | D. L. Nelson and M. M. Cox(川嵜敏祐 監修) | 廣川書店 |
| 教科書 | 基礎からしっかり学ぶ生化学 | 成田央(著者)・山口雄輝(編著者) | 羊土社 |
| 教科書 | ニューダイレクション薬学生化学 | 北川裕之・山田修平(編著) | 京都廣川書店 |
| 参考書 |