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科目コード 33363036 
授業科目名 生命物理化学 
授業科目名英字
Biophysical Chemistry 
学期・曜日・時限 前期 木曜日 1・2時限
単位数
条件
選択 
対象年次
2年次 
授業形式
講義 
時間数
30 
担当教員名
【担当教員名】 【所属名】 【学内室番号】 【電話番号】
秋葉 宇一  理工学研究科生命科学専攻  理工学部4号館312号室  018-889-2441 
オフィスアワー
【曜日・時間】 【場所】
水曜16:00-18:00  理工学部4号館312号室 



授業の
目的・概要
1.生命過程を個々の原子レベルにおけるミクロな視点,及び原子や分子の集団レベルにおけるマクロな視点から理解するために必要な物理化学的な概念を習得する。
2.物理化学の諸概念を多くの生命現象に適用した具体例を学び,生命科学を論理的に洞察する力を身につける。
3.複雑な生命過程を定量的に解析するための測定法の原理的基礎を学ぶ。 
到達目標
1.光と電子の量子現象について,光電効果,電子回折現象,トンネル効果の例で具体的に説明できる。
2.原子の安定性について,電子の量子的振舞いより具体的に説明できる。
3.原子の光吸収と発光現象について,エネルギー準位図を用いて説明できる。
4.電子や多くの原子核がもつスピンの性質を説明して,磁気共鳴分光法の原理を理解できる。
5.周期表での原子の電子配置を具体的に説明し,その電子構造より原子の性質を理解できる。
6.生体機能に重要な役割を果たす金属イオンの性質の特徴について,具体例を挙げて説明できる。
7.熱力学的平衡の考え方について,熱力学の法則を具体的に示して説明できる。
8.エンタルピー,エントロピー,ギブス自由エネルギーを定義し,状態量変化を計算できる。 
コース
(プログラム)
の学習・
教育到達目標
との関係
カリキュラム上
の位置付け
基礎化学IA, IIAを履修しておくのが望ましい。 
授業の
進行予定と
進め方
第1回 生命物理化学序論
第2回 量子論の出現
第3回 量子論の基礎
第4回 量子論の応用
第5回 水素原子の電子構造(1) : 水素型原子のシュレディンガー方程式
第6回 水素原子の電子構造(2) : エネルギー準位と原子オービタル
第7回 多電子原子の構造(1) : オービタル近似とパウリの排他原理
第8回 多電子原子の構造(2) : 浸透,遮蔽と構成原理
第9回 原子-イオンの電子構造と生命機能
第10回 熱力学第一法則(1) : エネルギーの保存
第11回 熱力学第一法則(2) : 内部エネルギーとエンタルピー
第12回 熱力学第二法則(1) : エントロピー
第13回 熱力学第二法則(2) : ギブス自由エネルギー
第14回 相平衡
第15回 化学平衡
第16回 定期試験 
授業時間外の学習内容等
毎回の授業前に教科書の内容を読んでおいてください 
授業に
関連する
キーワード
【キーワード】
光電効果  電子回折  エネルギー準位  トンネル効果 
スピン  エンタルピー  エントロピー  ギブス自由エネルギー 
成績評価の
方法と基準
演習と中間レポート(40%),及び期末試験(60%)を実施して,S(90-100点),A(80-89点),B(70-79点),C(60-69点),D(60点未満)の5段階で総合的に評価します。 
教科書・
参考書等
番号 書籍名,著者,出版社等 ISBN
1. 教科書:アトキンス生命科学のための物理化学 第2版 P. Atkinsら著,稲葉章ら訳 (東京化学同人)  9784807908387 
2. 参考書:バイオサイエンスのための物理化学(第5版) I. Tinocoら著・猪飼篤監訳 (東京化学同人)  9784807908806 
3. 化学・生命科学系のための物理化学 R. Chang著・岩沢康裕ら訳 (東京化学同人)  9784807905638 
4. 物理生化学 Kensal E. Holde, W. Curis Johnson, P. Shing Ho 著 (医学出版)  9784757804036 
メッセージ
本科目は,生命科学を理解する上で,物理化学のミクロの視点である量子化学とマクロの視点である化学熱力学の両視点からの理論的取扱いに基づく考え方と知識が如何に大切であるか認識を深めます。 
備考
更新日付 2019/03/09 11:38


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