2024年度学院等開講科目生命理工学院生命理工学系

生物有機化学

開講元: 生命理工学系
担当教員: 清尾康志 / 湯浅英哉 / 川井清彦 / 大窪章寛 / 堤浩
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月7-8 (M-278(H121)) / 木7-8 (M-278(H121))
クラス: -
科目コード: LST.A333
単位数: 200
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 1Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本科目では、生物を構成する様々な分子の有機化学について講義し、有機化学の基礎的な知識や考え方を応用して、生命現象を化学者の立場で理解できるようになることを目指します。具体的には糖、アミノ酸、核酸、脂質など、生命活動に必要不可欠な分子について、その性質・構造・反応・生理活性について有機化学の立場から講義します。生体分子を有機分子として理解する能力は化学メーカー、医薬品メーカー、食品メーカーなどの産業界や大学、研究所などのアカデミック分野で活躍するバイオ研究者・化学研究者の双方に幅広く有用な内容ですので積極的に履修して下さい。
履修の条件は特に設けませんが、生命理工学コースの有機化学第一、有機化学第二、有機化学第三、有機化学第四と同等の内容を既に修得していることを前提に授業を進めます。

到達目標

【到達目標】第一の到達目標は糖、アミノ酸、核酸、脂質など生体分子の化学構造式を正しく描けるようになることです。第二の到達目標はそれら構造式の中から有機化学的に特徴的な構造を見つけ出し、生体分子を有機分子として理解することです。第三の到達目標は、これまでに学習した有機化学の知識や考え方を応用して、生体分子の働きや合成法を有機化学反応として理解することです。これらの目標を達成することにより、生命の営みを化学の言葉で説明し考える技能を養います。また、複雑な構造をもつ生体分子の有機化学を学習することで有機化学の全体像を復習し、それを応用する能力を養うことができます。
【テーマ】本講義では代表的な生体分子である、糖、アミノ酸、核酸、脂質およびそれらが種々の分子と融合したバイオコンジュゲート分子などを題材に生体分子を有機化学的に理解することを学びます。

キーワード

有機化学　ペプチド　糖　核酸　脂質　光化学

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

対面実施で行います。毎回の講義の冒頭で前回の内容を復習し、その後その日の教授内容に関して講義を行います。授業時間中に適宜問題演習または小テストを行い、理解度を確認しながら進めます。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	Introduction: 生命と有機化学、アミノ酸の性質	有機化学の基本事項を復習し、生体の中での有機化学の役割を理解する。アミノ酸の化学構造を描けるようになり、構造からそれらの性質を説明できるようになる。
第2回	アミノ酸の化学合成	ガブリエル合成法など、単純な有機化合物から、アミノ酸を合成する反応やアミノ酸に保護基を導入する反応の反応機構を描けるようになる。
第3回	ポリペプチドの化学合成	ポリペプチドの化学合成に用いる保護アミノ酸の構造や縮合反応および副反応について反応機構を描けるようになる。
第4回	炭水化物の名称と構造	糖の化学構造を描けるようになり、IUPAC命名法に基づき命名できるようになる。
第5回	糖に対する酸化・還元反応	糖のアノマー位および水酸基に対する酸化・還元反応の反応機構を描けるようになる。
第6回	グリコシド結合の形成と分解	グリコシド結合の形成反応の分解反応の反応機構を描けるようになる。
第7回	理解度テスト（オンライン授業の場合は課題作成）	アミノ酸・ペプチド、炭水化物の有機化学に関する理解度をテストする
第8回	脂質の構造と性質	脂質の化学構造を描けるようになり、構造からそれらの性質を説明できるようになる。
第9回	脂質の合成と機能(1)	生化学的および化学的な脂質合成反応の反応機構を描けるようになる。また、脂質の構造からその機能を説明できるようになる。
第10回	脂質の合成と機能(2)	生化学的および化学的な脂質合成反応の反応機構を描けるようになる。また、脂質の構造からその機能を説明できるようになる。
第11回	ヌクレオシド・ヌクレオチドの構造と性質	ヌクレオシドとヌクレオチドの化学構造を描けるようになり、構造からそれらの性質を説明できるようになる。
第12回	ポリヌクレオチドの化学合成	ポリヌクレオチドの化学合成に用いる保護ヌクレオチドの構造や縮合反応および副反応について反応機構を描けるようになる。
第13回	核酸の光化学（１）	核酸の光化学の理解に必要な、光化学の基礎について理解し、それら反応の生成物や反応機構を描けるようになる。
第14回	核酸の光化学（２）	核酸の光化学反応を理解し、その原理や生成物の構造を説明できるようになる。

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

ボルハルトショア―有機化学（下）８版　化学同人

参考書、講義資料等

[参考書] ボルハルトショア―有機化学（上）第8版　化学同人および解答集

成績評価の方法及び基準

理解度テスト1回と期末テスト１回（２回で70%）と小演習または小テスト（30%）で評価する。オンライン授業に変更した場合は別途通知する。

履修の条件・注意事項

履修の条件は特に設けない

その他

対面で実施しますが、状況により履修制限やオンラインへ移行することがあります。