座席指定の理由 最後部でも 見えるよう 聞こえるよう 授業する 成績に前方席 後方席による違いはない 授業開始前の混雑を回避 席とり競争 の回避 席選択に伴う全ての判断が不要 通路側でない学生は早めに着席 出欠確認の簡素化 あの子の隣はいや とか 出欠簿に署名があるのに そこには誰もいないことも 欠

生物学概論　はじめに

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後藤８回

+前田７回　（前田が前だった時も）

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評点：５０点

+５０点、合計６０点以上で合格

原則として再試なし – 大講義室定員２８８名　（３０名程度の落第可能） ●

座席指定の理由

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最後部でも「見えるよう」「聞こえるよう」授業する

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成績に前方席、後方席による違いはない

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授業開始前の混雑を回避

– 席とり競争？の回避 – 席選択に伴う全ての判断が不要 ● あの子の隣はいや、とか。 – 通路側でない学生は早めに着席 ●

出欠確認の簡素化

– 出欠簿に署名があるのに、そこには誰もいないことも – 欠席がちな学生は学務課に報告（生活難の可能性） ●

視力が弱く、見えづらい学生は相談に応じます

–

得点（定期試験、後藤分）

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 20 40 60 80 100 120 1 9 73 111 55 12 3 2 0 2 0

2012 生物学概論

得点台（～以上） 人 数

基本参考書

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Essential 細胞生物学　

http://amzn.to/19cU9di

– ❶「細胞とは」、❷「細胞の化学成分」を前提 – 科目『細胞生物学』（獣医は必修）では教科書 ●

その他、後藤のホームページ『生命を考える』➜

http://bit.ly/KGrhythms

– また、同サイトに『授業資料のページ 』 http://bit.ly/155l0FW　があり、その他の参考書 ● 昨年度のパワーポイント（予習） ● 今年度のパワーポイント（復習用:授業終了後upload） ● 過去問+「復習と発展」問題 – また、同サイトに『生命とは何か』シリーズ http://bit.ly/1fmSzL2　がある。

その他、参考のために

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後藤の

HP　

http://bit.ly/KGrhythms

●

Email to euglena00@gmail.com

件名に、生物学、学籍番号、氏名を明記のこと – 成績の問い合わせには応じない ●

検索式　自由エネルギー

site:obihiro.ac.jp

自由エネルギー

_site:ac.jp

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細胞生物学の世界へようこそ（東京医歯大）

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福岡大　機能生化学　講義資料のページ

●

生物学　全体の構成　

生物学概論でなく ●

方法による分類

生物物理学、生化学、分子生物学、細胞学、生理学、 遺伝学、形態学、生態学、、、 ●

生物現象に基づく分類

– 細胞学、遺伝学、生理学、発生学、免疫学、神経学、分 類学、進化学、生態学、、、 ● 更に細かく、、、時間生物学、光生物学、放射線生物学、スト レス生物学、セルサイクル生物学、、、 ●

生物対象に基づく分類

– 細胞学、細菌学、微生物学、原生動物学、植物学、動 物学、昆虫学、哺乳類学、鳥類学、魚学、藻類学、、、 ●

生物学は、生物学内部で学際的だ。

生物学概論前半の趣旨

●

講義テーマの取捨選択基準

とても難しい – 生物学の基礎の基礎は何だろうか？ – という疑問に答えるためには? ● ☞生命とは何か、に答えるための知識は何か？ – という疑問に答えるためには? ● 動物だけ、植物だけ、という生命現象がある ● すべての生命に普遍的な生命現象は何か？ ● 細胞説：細胞が生命の基本単位 – 細胞なくして生命活動はありえない；生命は細胞から構成されている だけでなく、全ての生命活動の根底には細胞活動がある – ☞生物学の基礎学力を構成するものの一部を提供 – ☞生命を包括的に理解するための視点を提供 – ☞生物学全体（生命）を俯瞰するには・・・を考えること

生物学概論　前半の構成

● （）内数値はEssential 細胞生物学　（第2版、南江堂）の対応する章 ● 第3版では、20 19➜ 生命のつながり　ECB 1, 9, 20 – 自然淘汰と生命史　ECB 1, 9, 20 – 生命の秩序　ECB 3, 13 – 生体膜とイオン輸送 ECB 11-12 – 生体膜とＡＴＰ生産 ECB 14

科学の学習について

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初回講義レジュメ

pdf flie☞

http://bit.ly/16eRjlb

●

単位

– 講義の一こまは２時間（実際は90分だが) – その２倍（３時間）：『授業外』に必要な学習時間 ●

板書ノート

– 見た目が綺麗な板書ノートを作成することに意義があるか – 板書ノートを整理することは復習の大切なポイントになるが、より一層 重要なことは、『考える』ことである。 ●

考えるとは、どういうことか？

– 生きた知識と死んだ知識 ● 思考に使える知識と使えない知識 ● 復習・発展問題を解くこと – 思考は知識の組換え過程

廃用萎縮

disuse atrophy（医学用語）

●

使わない器官は退縮する（長期入院と筋肉萎縮など）

●

思考しなければ「考える力」は退縮する？

– テレビ鑑賞:主体的努力なく取得できる知識 – 深く考えなければ習得できない知識もある – 考えることを積み重ねると・・・

思考は知識の組換え過程

●

パスカルも同様に言明

● ●

減数分裂とのアナロジーがある。

– 減数分裂過程で遺伝子が組み換わる ● 減数分裂は有性生殖に必須、無性生殖では不生起 ● 遺伝子組換えによって、これまでにないゲノムが誕生 – 有性生殖では受精も新しい遺伝子セットを生む – 以下、少々、減数分裂の話

細胞は細胞から

相同染色体　組換え

自分が存在することの不思議❶

①自分を生んだ一つの配偶子：組換えなしを仮定すると

22対の相同染色体1対の性染色体 – 23本の染色体が一個の配偶子にランダムに分配 – 分配の種類数　223 = 10x ➜　x =23log2 = 6.9 ➜約千万

②自分を生んだ一つの配偶子：組換えあり

23対すべてで一箇所、 一本当り千遺伝子を仮定すると、、、 – 新規な染色体は一対当り千種類 – 23対全体では23 x 10３種類のゲノムセット – ①とあわせ、2.3 x 1011、約2千億通り

③自分を生んだ一つの配偶子

②が精子と卵子で生ずるから、_{(2.3 x 10}11₎2

④父母が誕生したこと、巡り合ったことの希少性

その祖先の希少性も加算していくと、、、？？？

⑤自分が今、ここに、存在することは、

偶然の中の偶然でしかない。

地球の拡がり（宇宙の拡がり）、地球史・生命史

の時間の拡がりの中で、

–

自分の位置を想像してみよう

自分が存在することの不思議❷

思考は知識の組換え過程

●

思考（

or

新ゲノム

）は知識

(or

遺伝子

)の組換え

● ●

では、知識

(or

遺伝子

)はどのようにして生まれるか?

– – 新規遺伝子の創造☞テーマ２『生物進化と自然淘汰』 – 新知識の創造☞以下

科学は科学的知識を創造する

●

新しい知識はどのようにして得られるか？

　　伝統知、、、科学的知識

– 科学的真理を発見する、と同義 ●

科学の射程は技術的世界（科学は技術に依存）

– （近代）技術は科学の応用によって作られる ●

技術：（一つの定義）労働手段の体系

– もう一つの定義：人間の肉体的限界を補足・拡充する 道具 – 人間は技術に絶対的に依存する唯一の哺乳類（by　 バーソロミュー）

（再）

科学の学習について

– 初回講義レジュメ pdf flie☞http://bit.ly/16eRjlb – 単位 ● 講義の一こまは２時間（実際は90分だが) ● その２倍（４時間）：『授業外』に必要な学習時間 – 板書ノート ● 見た目が綺麗な板書ノートを作成することに意義があるか ● 板書ノートを整理することは復習の大切なポイントになる が、より一層重要なことは、『考える』ことである。 ●

考えるとは、どういうことか？

– 生きた知識と死んだ知識 ● 思考に使える知識と使えない知識 ● 復習・発展問題を解くこと – 思考は知識の組換え過程

（再）

廃用萎縮

disuse atrophy

● 使わない器官は退縮する（長期入院と筋肉萎縮など） – 思考しなければ「考える力」は退縮する？ ● テレビ鑑賞:主体的努力なく取得できる知識 ● 深く考えなければ習得できない知識もある ● 考えることを積み重ねると・・・ ●

『若さ』とは知識の貪欲な吸収欲

●

『知る』とは、新たな『知らないこと』を発見すること

– 科学の対象は無限（人知は有限、と等価） – 無知の知、知への愛 philosophy ●

基礎学力をつけよう（足腰を鍛えよう）❶

●

芸術や運動競技の基本

：『足腰を鍛えること』

– 科学は例外たり得るか? ●

柔軟性、応用力、創造的飛躍の源泉

– 科学的教養 – （人間的）教養？

基礎学力をつけよう（足腰を鍛えよう）❷

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一般家

generalistと専門家specialist　(生態学用語）

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誕生年代が古い生物種

speciesほど絶滅しにくい

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以上、

2013/10/04

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以下、残りは

10/11の予定

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生物学と物理学・化学・数学（１）

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能動輸送：『濃度勾配に逆行する輸送』は正しいか？

– 非荷電性分子（グルコースなど）にのみ通用する定義 – イオン輸送の駆動力：膜電位と濃度勾配の合算効果 – 陽イオン（K＋など）の場合 ● 細胞膜電位は内側が負のとき➜内向き駆動力 ● 細胞内濃度が高いとき➜外向き駆動力 ● どちら向きの輸送が能動輸送だろうか？ ● ΔGX 外⇒内 ＝ ΔG膜電位 ＋ ΔG X 濃度勾配　

生物学と物理学・化学・数学（

2）

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生物学における指数と対数

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生物はネズミ算的に増える：生物は指数成長する

– 増殖は生命の４大特徴の一 – 環境問題（生態系保全など）の基本は生物増殖 ●

化学反応の駆動力

– 反応物と生成物の濃度比ではなく、 – 濃度比の対数に比例する ● ΔGX 外⇒内 ＝ ΔG膜電位 ＋ ΔG X 濃度勾配　

　　　　　　＝　0.023zV_m ＋ 1.36log(X_in/X_out) 　(kcal/mol)

増殖と生存は指数関数に従う

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生物の指数関数的（ねずみ算的）増殖

– 増殖を制限する外的要因がない場合 – dN = rNdt ➜　log(N/N₀) = rt ➜　N = N₀exp(rt) ● r : 内的増加率（今の場合は定数） – 倍加時間を8時間とする。24時間後には2(24/8) = ８倍 に。_{30日後には、2}(30 x 24/8) _{= 2}90 ● 290 = x ➜　90log2 = log x ➜　x = 1027倍 ●

生存率曲線には多様なパターンあり

– 基準は、個体数の減少が一定の場合☟ – 半減期を８時間とする。24時間後には(1/2)3 = 1/8に。 　・・・_{30日後には1/10}27_に。 – dN = (-s)Ndt log(N/N➜ ₀) = -sdt N = N➜ ₀exp(-st)

指数関数はいたるところで

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ある物質が光を吸収する場合

– 光強度は徐々に低下する ● 入射光（強さをi 0)が半分に減衰する物質の厚さを1 (mm)とす る；　_{1 mm 通過した点で、光強度はi0/2} ● 更に1 mm通過すると(合計 2 mm）、光強度はi 0 x ½ x ½ ● 一般に P mm 通過すると、光強度はi 0 x (½) P _に低下 ● 物質各層（光入射側から1, 2, 3,,,P mm）毎に入射光の強さ が減衰。しかし、減衰率はどこでも同じ（物質は均質₎。 – 吸光度ODと透過率T(%) ● 透過率 T = i/i 0 ● 吸光度 log (i 0/i) = εcL – ε, 吸光係数; c, 溶質濃度；L,　層(溶液)の厚さ（一般的には10 mm） – ランベルト・ベールの法則