2020年度 生物資源科学   Science of Biological Resources

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開講元
生命理工学コース
担当教員名
田中 寛  久堀 徹  下嶋 美恵  増田 真二  今村 壮輔 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
月1-2(B223,S223)  木1-2(B223,S223)  
クラス
-
科目コード
LST.A502
単位数
2
開講年度
2020年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2020年9月18日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

 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、光合成生物の栄養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、藻類をはじめとした光合成生物を利用したバイオ燃料産生の可能性、そ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)光合成生物の栄養応答・取り込み機構を説明できる。
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、人工光合成、栄養応答、バイオエネルギー、藻類、植物

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

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

授業は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。
下嶋:生体膜・膜脂質代謝
増田:光エネルギー
久堀:光合成生物の窒素固定とリン・硫黄の取り込み
田中:光合成生物の成り立ち
今村:微細藻を用いたバイオ燃料生産

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)(久堀徹) 光合成は人類にとってなぜ重要か
第2回 光合成おける光エネルギーの獲得様式(増田真二) 光エネルギーの補足、電荷分離
第3回 光シグナルの受容と伝達の分子機構(増田真二) 光合成反応中心タンパク質複合体
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 生体膜を介した情報伝達と環境応答(下嶋美恵) 生体膜を介した情報伝達とその生理的意義
第9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10回 光合成生物の炭素固定とエネルギー利用(久堀徹) 炭素循環と植物の炭素固定
第11回 光合成生物のリン・硫黄取り込みとエネルギー利用(久堀徹) 栄養素としてのリンと硫黄の重要性とその機能
第12回 真核生物における窒素代謝の制御機構(今村壮輔) 窒素の重要性とその制御
第13回 微細藻類における窒素代謝制御(今村壮輔) 微細藻類の窒素同化
第14回 微細藻を用いたバイオ燃料生産(今村壮輔) 微細藻類バイオ燃料の重要性と課題

授業時間外学修(予習・復習等)

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:

成績評価の基準及び方法

光合成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

関連する科目

  • LST.A203 : 生物化学第一
  • LST.A218 : 生物化学第二
  • LST.A361 : 光合成科学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

なし

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