2024年度学院等開講科目生命理工学院生命理工学系生命理工学コース

生物資源科学

開講元: 生命理工学コース
担当教員: 田中寛 / 下嶋美恵 / 藤泰子 / 刑部祐里子 / 吉田啓亮
授業形態: 講義 (ライブ型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月1-2 / 木1-2
クラス: -
科目コード: LST.A502
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: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

　生物およびその生産物の資源化を目標として、またその可能性を理解することを目的として植物および微生物を題材として基礎科学から応用科学まで広範囲に俯瞰して学習する。
　具体的には、地球における生命活動に必要なエネルギー供給を支える光合成に着目し、光合成におけるエネルギー変換の分子機構、光合成生物における光シグナル認識の分子機構、光合成生物の進化、細胞内共生による植物細胞の確立、光合成生物のストレス応答の分子機構といった基礎知識の修得を目指す。これを踏まえ、藻類を利用したバイオ燃料産生の可能性や植物の機能改変、およびそれらの研究の現状を概説する。この講義を通じて、今後の地球規模の課題をクリアーする上で必要となる知識、考え方を是非身につけてほしい。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
１）光合成が生命活動の基礎を支えていることを説明できる
２）光合成の分子機構の詳細を説明できる。
３）光合成生物の成り立ちを説明できる。
４）光合成生物のストレス応答メカニズムを説明できる。
５）光合成生物を用いたバイオエネルギー産生技術に関して考察できる。

キーワード

資源、光合成、ストレス応答、バイオエネルギー、藻類、植物

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

本授業はZOOMを利用して行う。5名の担当教員によるオムニバス形式に英語で実施する。
吉田：光エネルギーの獲得・変換と炭素同化
田中：光合成生物の成り立ち
下嶋：生体膜・膜脂質代謝・バイオ燃料（油脂）生産
藤：エピジェネティック機構の役割
刑部：情報伝達の分子機構と応用

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	光合成生物のエネルギー代謝と資源化（概論）（吉田啓亮）	光合成は人類にとってなぜ重要か
第2回	光合成における光エネルギーの獲得・変換様式（吉田啓亮）	光エネルギーの捕捉、電荷分離、光合成反応中心タンパク質複合体
第3回	光合成における炭素同化（吉田啓亮）	光合成における炭素獲得様式とその制御
第4回	光合成生物の成り立ち：植物色素体の構造と機能構築（田中寛）	植物の細胞機能と色素体
第5回	光合成生物の成り立ち：オルガネラ間相互作用と植物細胞の機能（田中寛）	オルガネラの機能分担と協調
第6回	光合成生物の成り立ち：葉緑体の進化と多様性（田中寛）	細胞共生と光合成真核生物の進化
第7回	植物細胞生体膜の特徴と機能（下嶋美恵）	植物や藻類を形作る生体膜の特徴とその機能
第8回	生体膜脂質代謝と貯蔵脂質（油脂）の合成（下嶋美恵）	生体膜脂質と貯蔵脂質（油脂）の生合成機構と機能
第9回	微細藻を用いたバイオ燃料生産（下嶋美恵）	微細藻類バイオ燃料の重要性と課題
第10回	植物の遺伝子発現制御とエピジェネティクス（藤泰子）	遺伝子発現制御におけるエピジェネティクス機構の役割
第11回	植物の代謝と乾燥応答機構（藤泰子）	環境応答と代謝経路の関わり
第12回	トランスポゾンとエピゲノム育種（藤泰子）	エピゲノム育種の歴史と今
第13回	環境ストレスの情報伝達の分子機構と応用（刑部祐里子）	植物の水分環境の分子応答とクロストーク
第14回	植物機能改変のための最新遺伝子工学技術（刑部祐里子）	植物遺伝子およびゲノム機能改変のための最新遺伝子工学技術

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

特になし

参考書、講義資料等

佐藤公行編集「光合成」朝倉書店
東京大学光合成教育研究会編「光合成の科学」東京大学出版会
Robert E. Blankenship: Molecular mechanisms of photosynthesis, Blackwell Science (英語)

成績評価の方法及び基準

授業内容に関する基礎知識および応用研究について，その理解度をレポートにより評価する

履修の条件・注意事項

なし