演習で学ぶ生命科学〜物理・化学・数理からみる生命科学入門

演習で学ぶ生命科学

物理・化学・数理からみる生命科学入門

  • 東京大学生命科学教科書編集委員会/編
  • 付録:DOWNLOAD
  • 定価 3,200円+税
  • 2016年02月発行
  • B5判
  • 205ページ
  • ISBN 978-4-7581-2067-8
  • 販売状況: 注文不可
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理工系に馴染み深い演習形式を使って生命の面白さを解説!計算など、手を動かして原理原則から生命を捉える画期的入門書。理工系学部の教養テキストに最適。将来の生命科学を担う学生・研究者にも、大学院試対策にもオススメ

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目次

本書の使い方

1章 物理・化学・数理的な生命のみかた

1 生命理解へのアプローチ

2 生物の多様性と一様性

3 生物共通の性質

4 生命を構成する物質

5 細胞の意義

6 自由エネルギーの獲得と散逸

7 自己複製

8 環境への応答と恒常性

9 生物の進化と系統

10 物質,駆動力,制御系からなる自己増殖系

2章 生体分子 —細胞をつくりあげる物質群

1 細胞を構成する有機化合物

2 タンパク質

3 脂質

4 糖

5 核酸

演習

  • 2-1 情報伝達物質と受容体の結合定数

宿題1 タンパク質の構造表示①:プリオンの構造をウェブ上で観察する

宿題2 タンパク質の構造表示②:プリオンの構造を立体構造ビューアで観察する

3章 細胞の構造と増殖

1 細胞の構造と細胞小器官

2 細胞の分裂と増殖

3 細胞内シグナル伝達

4 細胞内輸送

演習

  • 3-1 生命の階層性
  • 3-2 細胞内の混み合い
  • 3-3 細胞内における生体分子の拡散と輸送

宿題3 細胞周期のシミュレーション

4章 生命活動の駆動力 —代謝と自由エネルギー

1 生命活動と自由エネルギー

2 自由エネルギーの保持物質としてのATPとNAD(P)H

3 基本的な代謝系

4 酵素

5 酵素活性の調節

演習

  • 4-1 酵素反応のキネティクス
  • 4-2 「光のエネルギーの計算」基礎
  • 4-3 一定の基質供給がある酵素反応

宿題4 酵素反応のシミュレーション

5章 遺伝情報

1 情報分子としての核酸

2 遺伝子とDNA

3 DNAの複製

4 RNAへの転写

5 真核生物のmRNAプロセシング

6 リボソームはタンパク質合成の場

演習

  • 5-1 細胞分裂とテロメア
  • 5-2 遺伝子発現量の測定
  • 5-3 塩基配列の情報量
  • 5-4 遺伝子頻度

宿題5 遺伝情報データベースの利用

宿題6 DNAの構造と転写因子の結合

宿題7 調べてみよう①:エピジェネティクス

6章 システムとしての生命の特性

1 フィードバック回路の重要性

2 代謝経路と遺伝子発現制御におけるネットワーク

3 ホメオスタシス

■ 各演習のねらい

演習

  • 6-1 転写制御のモデル
  • 6-2 転写のフィードバック制御
  • 6-3 ネットワークモチーフ
  • 6-4 転写制御のベイズ推定
  • 6-5 合成オペロンの進化

宿題8 調べてみよう②:負のフィードバック回路

7章 生命のダイナミクスとパターン形成

1 正のフィードバック回路

2 要素の空間内移動を伴うシステム

3 反応拡散系

4 高次の形態パターンの形成

■ 各演習のねらい

演習

  • 7-1 孔辺細胞と浸透圧
  • 7-2 神経のシグナル伝達原理
  • 7-3 オーキシンの極性輸送と形態形成
  • 7-4 Notch-Delta 系による側方抑制
  • 7-5 胚のパターン形成

宿題9 調べてみよう③:パターン形成がみられる生命現象

8章 マクロスケールのダイナミクス

1 生物と環境:生物間相互作用と生物群集

2 生態系の構造と動態

3 進化と系統

宿題10 調べてみよう④:生態効率10%の理由

宿題11 配列アラインメントと系統樹の作成

宿題12 最適成長スケジュール

9章 生命科学の新しい潮流 —大規模計測・システム・計算科学

1 生命科学と大規模計測

2 生命のシステム科学的理解

3 生命システムと計算科学

4 生物にヒントを得た計算手法

5 物理・化学・数理に根ざした生命の動的な理解に向けて

宿題13 誕生,絶滅のようなシミュレーション

宿題14 ニューラルネットワークのシミュレーション

付録

付録A 発展問題 ―多面的な生命理解につながる9 題

付録B 微分方程式の数値計算 ―ルンゲ - クッタ法

付録C 関連図書・参考文献

『6章 システムとしての生命の特性』より抜粋

演習で学ぶ生命科学 立ち読み1 演習で学ぶ生命科学 立ち読み2 演習で学ぶ生命科学 立ち読み3 演習で学ぶ生命科学 立ち読み4 演習で学ぶ生命科学 立ち読み5 演習で学ぶ生命科学 立ち読み6 演習で学ぶ生命科学 立ち読み7 演習で学ぶ生命科学 立ち読み8

−後略−

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  • 【本書名】演習で学ぶ生命科学〜物理・化学・数理からみる生命科学入門
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