バイオメカニクス(1)[20C4153]

科目名
Course Title
バイオメカニクス(1)[20C4153]
Biomechanics (1)
授業言語
Language
Japanese
科目区分・科目種 生物学科 クラス 生物学科
CCBM キャリアデザイン  
単位数 1.0単位 履修年次 3

担当教員 最上 善広
学期 1学期
曜日・時限・教室
火曜 3 4 生活科学部本館209室

(1)、(2)が付く科目の履修方法
この科目は、(1)及び(2)を連続して履修してください(シラバスは両方とも確認してください)。
ただし留学により連続して履修できない場合は、担当教員に申し出てください。

受講条件・その他注意
授業計画にあげた概念やキーワードとそれに関わる現象について理解し,生命活動の理解への手がかりを得ることを目標とする.成績判定の基準には以下のレベルをもうける.
1)個別の項目について基本的な定性的理解をしていること
2)個別の項目について定量的な説明ができること
3)各項目の有機的なつながりにおいて生命現象を説明できること

授業の形態
講義

教科書・参考文献
細胞のバイオメカニクス 日本機会学会編  バイオメカニクスシリーズ オーム社
生体分子モーターの仕組み シリーズ・ニューバイオフィジックス4 共立出版
Dennis Bray (2001) Cell Movement, (2nd edition), Garland Publishing, New York.
Steven Vogel (2003) Comparative Biomechanics, Princeton University Press.
R. McNeill Alexander (1989) Dynamics of Dinosaurs and Other Extinct Giants, Columbia University Press

評価方法・評価割合
期末試験,小論文(レポート),授業への参加態度

主題と目標
 生き物は「動く」のである.
 animal という言葉に対して「動物」という訳語を与えたおかげで,動くことが,特殊な例であるかのような印象を与えてしまっている.しかし植物も緩やかな時間の流れの中で確実な運動を示している.細胞の中を見てみると,そこでは動物も植物の区別もなく,動きまわる現象がいたるところに見られる.この動きを作り出す細胞レベルの装置は何か,そのメカニズムはどんなものか,そして細胞内のミクロな運動がどのようにして統合され,より高次元の運動を生み出して行くのか.さらに,我々にもなじみの深いマクロな運動にはどのような特徴があるのか.これらの問題を取り扱いながら,生き物の動きについて概説する.

授業計画
15回の授業について,標準的な進行計画を示す。回数や内容は状況に応じて多少変更がありうる。また,一部をアクティブ・ラーニングにより行う予定である。

1回目 イントロダクション
生体運動および細胞運動の概説 。流体環境との相互作用卯をもとに生体運動を分類し,それぞれの特性を示しつつ,今後の授業内容を概説する。

2,3,4回目
微小生物の遊泳行動。ブラウン運動の支配する環境でのバクテリアの運動機構として,「回転する鞭毛」を紹介し,その運動機構と,確率論的運動機構における走化性行動の可能性を示す。

5,6,7回目
微小生物の遊泳行動。粘性が支配する低レイノルズ数環境での運動機構である繊毛と(真核生物)鞭毛を紹介し,その運動メカニズムを概説する。併せて低レイノルズ数環境における濾過捕食の有効性を示す。

8,9,10,11回目
筋収縮を取り上げ,その構造的特徴,生理学的特徴(興奮ー運動連関),力学要素モデルによる収縮のメカニクスの特性,筋収縮の多様性について示す。併せて,筋収縮によるマクロな運動として,遊泳や飛行運動について概説する。

12,13,14,15回目
細胞運動を取り上げ,細胞骨格の分類とそのダイナミックな特性(ダイナミックな重合・脱重合反応)とこれを支持構造として機能するモータータンパク質の機能を概説する。

時間外学習
授業で興味を持った事項について各自で調査して,理解の範囲を広げる努力をすること。

学生へのメッセージ
格別のオフィスアワーは設定しない.質問等は随時受け付ける.授業で伝えられることは限られている.授業項目を理解するだけでなく,それらから派生するいろいろな事柄に目を向けてほしい.そのためのヒントや,資料を提供する用意はできている。