2026年度 (最新) 学院等開講科目生命理工学院生命理工学系

生命金属科学

開講元: 生命理工学系
担当教員: 蒲池利章 / 上野隆史 / 朝倉則行
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1-2 (M-B104(H103)) / 木1-2 (M-B104(H103))
クラス: -
科目コード: LST.A338
単位数: 200
開講時期: 2026年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2026年4月3日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義では、多くの生体反応の課程において必要とされる金属イオンおよび医療目的に用いられる金属について、分子レベルの構造と反応を理解する。特に、酸化還元酵素、官能基の転移反応、電子伝達、金属イオンの恒常性などについて学ぶ、これらの学習を通して、生命現象における金属イオンの重要性と原理を理解する。

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）酸化還元酵素の構造と金属イオンの機能について説明できる。
２）電子伝達反応の化学的な理解および生体内での重要性について説明できる。
３）⾦族イオンの医療への応用について説明できる。
４）生体内での金属イオンの恒常性について説明できる。

キーワード

⽣物無機化学、酸化還元酵素、電子伝達反応、医療における金属イオン、金属イオンの恒常性

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

（１）毎回の講義前半で前回のまとめを⾏い、今回の要点を問題形式で⽰す。
（２）講義の後半で、前半で⽰した要点を教授するとともに、必要に応じ問題を解かせる。
（３）各回の学習⽬標をよく読み、予習・復習で⾏って下さい。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	授業のガイダンス、酸素運搬体	酸素分子と結合するタンパク質について理解する
第2回	酸素分子の金属イオンへの結合	酸素分子が金属イオンに結合するメカニズムを理解する
第3回	ペルオキシダーゼ	ペルオキシダーゼの反応について金属イオン役割を理解する。
第4回	カタラーゼ、モノオキシゲナーゼ	カタラーゼ、モノオキシゲナーゼの反応について金属イオン役割を理解する。
第5回	Mn含有酸化還元酵素	Mn含有酸化還元酵素の反応について金属イオン役割を理解する。
第6回	Co酵素	官能基転移反応の分子機構を理解する
第7回	第1回から第6回のまとめと中間試験	前半の理解度の評価
第8回	金属イオンの取り込みと貯蔵	生体内への金属イオンの取り込みおよび貯蔵を理解する
第9回	細胞内の金属イオンの濃度の制御と応用	生体内の金属イオンの濃度の制御と応用について理解する
第10回	タンパク質への金属イオンと取り込み	タンパク質への金属イオンの取り込みに関して理解する。
第11回	波動関数、結合、反応のエネルギー	波動関数、結合、反応のエネルギーを理解する
第12回	反応の熱力学と電子移動	反応の熱力学と電子移動を理解する
第13回	タンパク質の電子移動	タンパク質の電子移動を理解する
第14回	第8回から第13回のまとめと期末試験	後半の理解度評価

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

基礎⽣物無機化学（ISBN-10 : 4621088122、丸善出版

参考書、講義資料等

⽣物物理化学: タンパク質の働きを理解するために（ISBN 9784759811407）、⽣物無機化学（ISBN-10: 4782704836）、⽣物無機化学
（ISBN-10: 4807904574）、元素の⽣物化学 : 細胞レベルでの元素の反応・結合・移動課程を追う（ISBN-9784864690676）

成績評価の方法及び基準

理解度を中間試験および期末試験により評価する。期末試験に関しては、対面での実施を予定している。状況次第ではオンラインなどでの実施に変更する場合もある。

履修の条件・注意事項

LST.A247 ：基礎生物無機化学での授業内容を理解していることを前提として授業を進める