緒論〔駒野徹〕 1 |
1.1原核細胞生物 2 |
1.2原核細胞生物の栄養要求性 3 |
1.3真核細胞生物 3 |
a.動物細胞 4 |
b.植物細胞 4 |
1.4生命の起源と本質 5 |
第1部生体を構成する物質 7 |
1.生元素と生体分子〔千葉誠哉〕 8 |
1.1生元素 8 |
1.2生体分子 8 |
2.水〔千葉誠哉〕 10 |
2.1水と生物 10 |
2.2水の構造 10 |
2.3水和 11 |
a.イオンの水和 11 |
b.極性基の水和 11 |
c.疎水基の水和 11 |
2.4水のイオン化とpH 12 |
2.5弱酸のイオン化 13 |
a.pKa 13 |
b.pKb 13 |
26緩衝液 14 |
3.炭水化物〔千葉誠哉〕 15 |
3.1炭水化物の名称 15 |
3.2単糖類 15 |
a.光学異性 15 |
b.フィッシャーの投影式 16 |
33糖の環状構造 17 |
3.4糖の立体配座 18 |
3.5いくつかの重要な単糖類とその誘導体 19 |
3.6少糖類 20 |
a.二糖類 21 |
b.三糖類と高重合度少糖類 22 |
3.7多糖類 23 |
a.単純多糖類 23 |
b.複合多糖類 25 |
c.糖タンパク質 27 |
4.タンパク質〔山崎信行〕 29 |
4.1アミノ酸 29 |
a.タンパク質を構成するアミノ酸 29 |
b.タンパク質中に見出されるアミノ酸誘導体 29 |
c.非タンパク質性アミノ酸 29 |
d.アミノ酸の立体配置と光学活性 29 |
e.アミノ酸の解離 31 |
4.2ペプチド 32 |
a.ペプチドの表現法 33 |
b.生理活性ペプチド 33 |
c.微生物が産生するペプチド 33 |
4.3タンパク質の構造と機能 33 |
a.タンパク質の分類 33 |
b.タンパク質の構造 34 |
c.タンパク質の性質 45 |
5.脂質〔水野重樹〕 48 |
5.1一般的性質と分類 48 |
5.2構造と機能 49 |
a.エネルギー源としてのトリアシルグリセロール 49 |
b.イソプレン骨格をもつ化合物 50 |
c.コレステロールとその動態 50 |
d.コレステロールの利用と変換,分泌 53 |
e.ビタミンAと視覚の形成 54 |
f生体膜の主要成分としてのリン脂質 55 |
g.葉緑体のチラコイド膜の主要成分としてのグリセロ糖脂質 57 |
h.スフィンゴ糖脂質 57 |
i.糖脂質に共有結合した細胞表層のタンパク質 58 |
j.細胞膜を構成する脂質の非対称性 59 |
6.核酸〔駒野徹〕 61 |
6.1塩基 61 |
6.2D一リボースと2一デオキシーD一リボース 62 |
6.3ヌクレオシド,ヌクレオチド 62 |
6.4ヌクレオチドの光吸収 64 |
6.5ポリヌクレオチド 64 |
a.DNA 65 |
b.DNAの熱変性と光学的性質 67 |
c.DNAの種類 68 |
d.RNA 69 |
6.6核酸の構造解析 70 |
a.核酸の酸加水分解 70 |
b.RNAのアルカリ加水分解 70 |
c.核酸の酵素による加水分解 71 |
d.エキソヌクレアーゼ 71 |
e.エンドヌクレアーゼ 71 |
f.その他のヌクレアーゼ 72 |
g.制限酵素 72 |
h.DNAの塩基配列の解析 72 |
i.RNAの塩基配列 75 |
6.7染色体構造 75 |
a.ヌクレオソー.ムおよびクロマチン 75 |
b.ヌクレオヒストン 75 |
7.補酵素〔本間守〕 76 |
a.ニコチンアミドヌクレオチド 76 |
b.フラビンヌクレオチド 77 |
C.ヘム 77 |
d.リボ酸 77 |
e.ユビキノン,ナフトキノン 78 |
f.ピロロキノリンキノン 78 |
g.テトラヒドロ葉酸,プテリジン 78 |
h.チアミンピロリン酸 79 |
i.補酵素A,ホスホパンテテイン 79 |
j.ピリドキサール5'一リン酸 79 |
k.ビオチン 80 |
l.コバラミン 80 |
第2部生体反応の基礎 81 |
1.生体エネルギー論〔千葉誠哉〕 82 |
1.1生体エネルギーの流れ 82 |
1.2生化学反応と自由エネルギー 82 |
1.3自由エネルギー変化 83 |
1.4⊿Gと⊿G° 84 |
1.5⊿G°加算性 85 |
1.6高エネルギーリン酸化合物 85 |
1.7リン酸基転移の中聞体 87 |
2.酵素と酵素反応論〔山崎信行〕 88 |
2.1触媒としての酵素の基本概念 88 |
a.触媒と活性化エネルギー 88 |
b.酵素の特異性 88 |
c.酵素の命名と分類 89 |
2.2酵素反応速度論 89 |
a.酵素の単位 89 |
b.酵素反応の速度論的解析 89 |
c.ミハエリスーメンテンの式 90 |
d.ブリッグスーホールデンの式 90 |
e.速度パラメーターの意味 91 |
23酵素反応に及ぼす諸因子 91 |
a.温度とpHの影響 91 |
b.阻害剤の影響 92 |
2.4酵素の活性部位と触媒機構 94 |
2.5酵素活性の調節 96 |
a.アロステリック酵素 97 |
b.チモーゲンの活性化 99 |
c.カスケード的増幅 99 |
d.四次構造の形成と酵素活性 100 |
e.他物質との協同作用 100 |
3.オルガネラによる細胞の区画化〔中村研三〕 102 |
3.1真核細胞オルガネラの構造と機能 102 |
a.核 102 |
b.小胞体 103 |
c.ゴルジ体 103 |
d.リソソーム 104 |
e.液胞 104 |
f.ペルオキシソーム 105 |
g.ミトコンドリア 105 |
h.葉緑体 105 |
3.2オルガネラの起源と真核生物の進化 106 |
第3部代謝 107 |
1.エネルギー代謝〔小野寺一清〕 108 |
1.1解糖系 108 |
a.解糖の主な中間体の構造と反応 108 |
b.解糖系の反応形式 108 |
c.ピルビン酸の形成とATPの再生産 109 |
d.解糖系の経路 110 |
e.解糖系の反応と関与する酵素 110 |
f.解糖系の代謝中間体 111 |
1.2TCA回路 111 |
a.ピルビン酸からアセチルCoAの生成 111 |
b.TCA回路の全体像 112 |
c.クエン酸からイソクエン酸への変換 112 |
d.複合体酵素としてのピルビン酸デヒドロゲナーゼ刀 114 |
e.ピルビン酸デヒドロゲナーゼとTCA回路の制御刀 115 |
1.3酸化的リン酸化 116 |
a.ミトコンドリアで起こる反応 116 |
b.脂肪酸代謝とアセチルCo 117 |
c.酸化的リン酸化とFoF1ATPアーゼ 118 |
2.炭水化物の代謝 123 |
2.1炭水化物の分解と生合成〔千葉誠哉〕 123 |
a.多糖の分解 123 |
b.デンプンの分解 123 |
c.グリコーゲンの分解 124 |
d.ペントースリン酸経路 125 |
e.スクロースの生合成 127 |
f.デンプンの生合成 128 |
g.グリコーゲンの生合成 130 |
h.グリコーゲンの代謝とその調節 130 |
2.2光合成〔牧野周・前忠彦〕 132 |
a葉緑体 132 |
b.光合成の仕組み 132 |
c.その他の光合成反応 137 |
23オリゴ糖・多糖の生合成〔中島佑〕 138 |
a.UDP一グルコースの生合成 139 |
b.スクロースの生合成 139 |
c.ラクトースの生合成 139 |
d.デンプンの生合成 139 |
e.セルロースの生合成 140 |
f.リピド中間体を介した多糖の生合成 140 |
g.糖供与体として糖ヌクレオチドを用いない多糖の生合成 141 |
3.脂質の代謝〔水野重樹〕 142 |
3.1脂質の分解 142 |
a.リパーゼによる脂肪酸の遊離 142 |
b.脂肪酸のβ酸化 143 |
c.脂肪酸のβ酸化に伴うエネルギー生産 145 |
d.ケトン体の生成と利用 145 |
e.リン脂質の分解 146 |
3.2脂質の生合成 147 |
a.脂肪酸の生合成 147 |
b.トリアシルグリセロールの生合成 152 |
c.ホスホグリセリドの生合成 153 |
d.コレステロールの生合成 155 |
e.コレステロール生合成の調節 155 |
4.無機窒素代謝 158 |
4.1植物の窒素同化〔中川弘毅・白石斉聖〕 158 |
4.2硝酸レダクターゼ〔中川弘毅・白石斉聖〕 159 |
a.NRの機能構造 159 |
b.NRの分子生物学 161 |
4.3亜硝酸レダクターゼ〔申川弘毅・白石斉聖〕 162 |
a.NiRの生化学 162 |
b.NiRの分子生物学 163 |
4.4窒素固定〔小野寺一清〕 164 |
4.5タンパク質・アミノ酸の代謝〔酒井裕〕 164 |
a.タンパク質を分解する酵素 164 |
b.タンパク質分解酵素の生理的役割 167 |
c.動物の消化管におけるタンパク質の分解 167 |
d.細胞内におけるタンパク質の分解 168 |
e.アミノ酸の分解一脱アミノ反応 170 |
f.尿素回路 170 |
g.アミノ酸の炭素骨格の分解1Z 2 |
4.6アミノ酸の生合成〔酒井裕〕 179 |
4.7核酸・ヌクレオチドの代謝〔酒井裕〕 187 |
a.核酸分解酵素 188 |
b.プリンヌクレオチドの分解 188 |
c.ピリミジンヌクレオチドの分解 189 |
d.サルベージ経路 190 |
4.8ヌクレオチドの生合成〔酒井裕〕 191 |
a.プリンヌクレオチドの生合成 191 |
b.ピリミジンヌクレオチドの生合成 194 |
c.デオキシリボヌクレオチドの生合成 196 |
第4部遺伝子情報の伝達と発現調節 199 |
1.遺伝子の複製・組換え〔酒井裕〕 200 |
1.1DNA複製 200 |
1.2DNAの組換え 205 |
1.3転位 207 |
2.転写 207 |
2.1酵素の誘導〔駒野徹〕 209 |
2.2β一ガラクトシダーゼが誘導される機構〔駒野徹〕 210 |
a.ラクトースオペロン 210 |
b.オペレーターとリプレッサー 210 |
c.プロモーターとmRNA合成 211 |
d.cAMPによる転写調節 212 |
e.転写終結 213 |
f.mRNA合成反応機構 215 |
2.3リボソームRNA,アミノ酸転移RNAの合成〔駒野徹〕 215 |
a.rRNA前駆体の転写とスプライシング 215 |
b.tRNA前駆体の転写とスプライシング 215 |
2.4真核生物における転写の特徴〔中村研三〕 216 |
a.転写がどこで起こるか 216 |
b.複数のRNAポリメラーゼが異なる遺伝子を転写する 216 |
c.転写後の複雑なRNAプロセシングが必要 216 |
d.クロマチン構造の変化が転写活性に重要 216 |
25真核生物核遺伝子の転写とその調節機構〔中村研三〕 216 |
a.RNAポリメラーゼ,基本プロモーターと基本転写装置 217 |
b.転写調節配列 218 |
c.転写因子タンパク質 218 |
d.クロマチン構造変化 219 |
2.6転写後のRNAプロセシングによるmRNA成熟〔中村研三〕 219 |
3.翻訳〔駒野徹〕 222 |
3.1遺伝暗号 222 |
3.2遺伝暗号の読まれる方向,読み始め,読み終わり 223 |
3.3アミノ酸転移RNA 224 |
3.4アミノ酸の活性化 225 |
3.5アミノアシルtRNAシンテターゼが認識するtRNAの構造の特徴 225 |
3.6コドンーアンチコドン相互作用 226 |
3.7リボソームの構造と機能 226 |
3.8リボソームの大きさと組成 227 |
3.9リボソームとmRNAの結合 227 |
3.10ペプチド合成開始複合体 230 |
3.11ペプチド鎖の伸長 231 |
3.12ペプチド合成の終結 232 |
3.13ポリソーム 232 |
3.14タンパク質の修飾 232 |
3.15タンパク質合成の阻害 233 |
4.遺伝子工学〔駒野徹〕 234 |
4.1組換えDNAの基本 234 |
4.2ベクター 234 |
4.3制限酵素 235 |
4.4付着末端を有するDNA断片の挿入 236 |
45平滑末端を有するDNA断片の結合 236 |
46cDNAの結合 236 |
4.7組換え体の検出 238 |
a.ベクターが挿入DNA断片を有することの確認 238 |
b.目的とする遺伝子が挿入されていることの確認 238 |
4.8タンパク質工学 239 |
第5部高次生命現象の生化学 241 |
1.生体膜の構造と機能〔植田和光〕 242 |
a.生体膜の基本構造 242 |
b.脂質二分子膜の透過性 243 |
c.非対称的な脂質二分子膜である細胞膜 243 |
d.膜タンパク質 243 |
e.特殊な細胞内部環境 243 |
f.生体膜に存在する輸送タンパク質 244 |
g.ABCタンパク質 244 |
h.小腸からのグルコースの吸収 245 |
2.ウイルス〔小野寺一清〕 247 |
2.1溶菌 248 |
2.2ファージ粒子の形成 249 |
2.3溶原様式 251 |
3.細胞周期〔吉田稔〕 253 |
3.1細胞周期の概念 253 |
3.2サイクリンとCDK 253 |
3.3細胞周期の制御機構 254 |
a.サイクリンによるCDKの調節 254 |
b.リン酸化によるCDKの調節 254 |
c.CDK阻害タンパク質による調節 255 |
d.RBタンパク質 255 |
e.p53とチェックポイント 256 |
f.細胞周期関連タンパク質の局在性の調節 256 |
4.情報伝達〔小野寺一清〕 259 |
4.1情報伝達物質とその受容体 259 |
4.2細胞聞の情報伝達の様式 259 |
a.ステロイドホルモンとその受容体 260 |
b.一酸化窒素 260 |
c.神経伝達物質 260 |
d.ペプチドホルモンと成育因子 261 |
e.エイコサノイド 261 |
f.植物ホルモン 261 |
4.3細胞表層の受容体タンパク質の機能 261 |
4.4受容体タンパク質とチロシンキナーゼの相互作用 261 |
4.5その他の伝達様式 263 |
4.6他の酵素への情報伝達 263 |
4.7インテグリンと情報伝達 263 |
参考文献 265 |
索引 271 |