地球と生命の起源と歴史、更に、人類への進化についてです。【…
地球と生命の起源【概略】地球と生命の起源と歴史、更に、人…
地球と生命の進化【概説】地球と生命の起源と歴史、更に、人類…
成分の起源は、タンパク質?糖?植物の細胞壁、菌類の細胞壁、真正細菌の細胞壁、古細菌の細胞壁 参考、セルロース、キチン、ペプチドグリカン、S層とシュードムレイン、ペリプラズム、ジアミノピメリン酸
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膜だけだった?原始生命体。リン脂質、膜タンパク質(内在性膜タンパク質・表在性膜タンパク質)、糖鎖 参考、分泌、イオノフォア、非リボソームペプチド
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細胞の形態維持や運動に関わる小器官。 真核生物の細胞骨格(アクチンフィラメント・中間径フィラメント・微小管)、原核生物の細胞骨格(アクチン様タンパク・クレセンチン・FtsZ) 参考、アクチン、チューブリン、分子クラウディング効果、アナログ、ホモログ
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起源はRNA ポリメラーゼ?リボソーム、リボソームRNA、リボソームタンパク質 参考 、RNAポリメラーゼ、沈降速度
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タンパク質や脂質等の合成工場。粗面小胞体、滑面小胞体 参考、シトクロム、シトクロムP450、小胞体ストレス、ユビキチン、プロテアソーム
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糖鎖付加工場。ゴルジ体(シスゴルジ網・ゴルジ層板(シス嚢・中間嚢・トランス嚢)・トランスゴルジ網)、ゴルジ小胞と小胞輸送、 ゴルジ体の機能(タンパク質の修飾・多糖類の合成・低分子化合物の分泌・タンパク質の選別) 参考、グリコシル化(N-結合型 ・ O-結合型 ・ GPIアンカー ・ C-マンノシル化)、メイラード反応
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細胞の消化器官。リソソーム、エンドサイトーシス(飲作用・食作用)、エキソサイトーシス、エンドソーム、クラスリン、 オートファジー(マクロオートファジー・ミクロオートファジー・シャペロン介在性オートファジー・プログラム細胞死)、液胞
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遺伝情報の保存場所。核膜、核膜孔、核質、核小体、クロマチン、ラミン 参考、核様体、プラスミド
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真核生物のエネルギー産生器官となったバクテリア。ミトコンドリアの起源(ペラジバクター)、構造(外膜・膜間腔・内膜・マトリックス)、 機能(エネルギー産生(クエン酸回路・電子伝達系・β酸化)・熱産生・アポトーシス・カルシウム貯蔵)、ミトコンドリアゲノム 参考、アーケゾア、ステロイド、ヘム、リンゴ酸、グリオキシル酸、ミトコンドリアのシャトル系、 アミノ基転移、S-アデノシルメチオニン、メチルトランスフェラーゼ、ペルオキシソーム、細胞融合
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光合成を行う小器官。葉緑体の起源、形状、機能、藻類の葉緑体 参考、ピレノイド、カルボキシソーム、盗葉緑体現象
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細胞膜ワールド。膜電位の原理:静止電位の形成・イオン分布の差を引き起こす要素(イオンポンプによる移動・イオンチャネルによる移動・ 膜電位そのものによるもの)、平衡電位、静止膜電位、脱分極と過分極、ナトリウム-カリウムポンプ、カリウム漏洩チャネル
活動電位: 活動電位の仕組み(静止電位・刺激・脱分極・ピーク・再分極・過分極・不応期・閾値・回路モデル)、 活動電位の伝導(無髄線維・有髄線維)、電位依存性Na+チャネル
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エネルギー代謝の起源?嫌気的解糖、硝酸塩呼吸、硫酸塩呼吸、炭酸塩呼吸、その他
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複合体IとII、複合体III、複合体IV(電子伝達:NADH→複合体I(プロトンポンプとキノンサイクルでプロトンを膜外に放出)→ ユビキノン(複合体II(コハク酸デヒドロゲナーゼ)でも生じます)→複合体III(スカラー反応)→シトクロムC(真正細菌はキノン)→ 複合体IV(プロトンポンプ、真正細菌はスカラー反応)→酸素(水が生成))、ATP合成酵素
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起源は、電子伝達系と解糖系?酸素が発生しない光合成もあります。光合成(酸素発生型・酸素非発生型・ロドプシン型)、葉緑体、 光化学反応(酸素発生型(非循環的電子伝達系(電子伝達:光(赤色)→PSII(キノン型。クロロフィル 680nm)→プラストキノン→シトクロムb6/f複合体→ プラストシアニン→PSI(鉄硫黄型。クロロフィル 700nm)→フェレドキシン→NADPH→CFo-CF1ATP合成酵素→光リン酸化)・循環的電子伝達系)・ 酸素非発生型(紅色細菌(PS IIに対応、電子伝達:光(赤外線)→P870(バクテリオクロロフィル)→ユビキノン→ シトクロムbc1複合体(呼吸鎖複合体III)→シトクロムc2→シトクロムオキシダーゼ(呼吸鎖複合体IV)→酸素)・ 緑色硫黄細菌(PS Iに対応、電子伝達:光(赤外線)→P840(バクテリオクロロフィル)→フェレドキシン→NAD+→呼吸鎖複合体I→メナキノン (ビタミンK2) →シトクロムbc1複合体(呼吸鎖複合体III) →シトクロムc→P840)・バクテリオロドプシン) カルビン回路(D-リブロース-1,5-ビスリン酸・ 3-ホスホグリセリン酸・2,3-ホスホグリセリン酸・1,3-ビスホスホグリセリン酸・ グリセルアルデヒド-3-リン酸・ジヒドロキシアセトンリン酸・セドヘプツロース-7-リン酸・リボース-5-リン酸・キシルロース-5-リン酸・ フルクトース-1,6-ビスリン酸・フルクトース-6-リン酸・エリトロース-4-リン酸) 参考、光受容体タンパク質(赤色:フィトクロム、青色:クリプトクロム・フォトトロピン、可視光線・紫外線・赤外線)、 ポリリン酸、ニトロゲナーゼ、亜硫酸酸化酵素、モリブデン、亜硫酸還元酵素、フェレドキシン
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エムデン・マイヤーホフ経路( EM経路 :グルコース・グルコース-6-リン酸・フルクトース-6-リン酸・フルクトース-1,6-ビスリン酸・ジヒドロキシアセトンリン酸 / グリセルアルデヒド3-リン酸・1,3-ビスホスホグリセリン酸・3-ホスホグリセリン酸・2-ホスホグリセリン酸・ホスホエノールピルビン酸・ピルビン酸 )、 エントナー・ドウドロフ経路( ED経路 :グルコース・グルコース-6-リン酸・6-ホスホグルコン酸・2-ケト-3-デオキシ-6-ホスホグルコン酸・ ピルビン酸 + グリセルアルデヒド-3-リン酸)、 ペントースリン酸経路( PP経路 :グルコース-6-リン酸・6-ホスホグルコノ-1,5-ラクトン・6-ホスホグルコン酸・リブロース-5-リン酸・リボース-5-リン酸・ キシルロース-5-リン酸・グリセルアルデヒド-3-リン酸・セドヘプツロース-7-リン酸・フルクトース-6-リン酸・エリトロース-4-リン酸)
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クエン酸回路(オキサロ酢酸 + アセチルCoA・クエン酸・cis-アコニット酸・イソクエン酸・オキサロコハク酸・α-ケトグルタル酸・スクシニルCoA・ コハク酸・フマル酸・L-リンゴ酸)、還元的クエン酸回路
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メバロン酸経路 :酢酸 → アセチルCoA(活性酢酸) → アセトアセチルCoA → HMG-CoA → メバロン酸 → 5-ホスホメバロン酸 → 5-ジホスホメバロン酸 → イソペンテニル二リン酸( IPP ) → ジメチルアリル二リン酸( DMAPP ) 非メバロン酸経路 :ピルビン酸 + グリセルアルデヒド- 3-リン酸 → DOXP → MEP → CDP-ME → CDP-MEP → MecPP → HMB-PP → IPP又は DMAPP イソペンテニル二リン酸( IPP )と、ジメチルアリル二リン酸( DMAPP )の合成経路 参考、プレニル化反応
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DNA複製と、その起源について。複製開始(イニシエーターによる巻き戻し・プライマー合成・親鎖への娘鎖伸長に関わるタンパク質の集合)、 伸長段階(リーディング鎖合成・ラギング鎖合成)、終結、 DNA複製酵素 :ヘリカーゼ、プライマーゼ、DNA ポリメラーゼ、DNAトポイソメラーゼ、DNAリガーゼ、テロメラーゼ、逆転写酵素、リボヌクレアーゼ 参考、ローリングサークル型複製、複製フォーク、複製バブル、レプリコン、プライモソーム、複製装置(レプリソーム)、DNAクランプ、クランプローダー、 半保存的複製、半不連続的複製、リーディング鎖、ラギング鎖、岡崎フラグメント、一本鎖DNA結合タンパク質(SSB)、ニックトランスレーション、 よじれ解消機構(スイベル)、カテナン、脱カテナン化、末端複製問題
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遺伝子から、RNAを合成する反応。開始、伸長、終結 参考、アボーティブ転写産物
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mRNAの情報から、タンパク質を合成する反応。細菌の翻訳、真核生物の翻訳、古細菌の翻訳 参考、シャイン・ダルガノ配列
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DNA誕生や、DNAとタンパク質のコラボの立役者?DNAメチル化(ほ乳類、植物、真菌、細菌)、エピジェネティクス
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創発現象からなる生命。相互作用 参考 : 創発、グラフ理論(有向グラフ・無向グラフ・頂点と辺・重み付きグラフ・接合と隣接・距離と直径・ループと多重グラフ・部分グラフと親グラフ・次数と正則グラフ・ ウォークとサイクル・完全グラフとクリーク)、スモール・ワールド現象(六次の隔たり現象:エルデシュ数・ベーコン指数、 スケールフリーネットワーク・ブロードスケールネットワーク・シングルスケールネットワーク)、超伝導、フォノン
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エネルギーや物質をやり取りする場。 界面について 界面、吸着(物理吸着・化学吸着)、表面科学(表面とバルク・ミラー指数・ダングリングボンド)、真空(真空ポンプ)、単結晶
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生物間の相互作用。生物群集、ニッチ(棲み分け、競争排除、食い分け)、遷移、食物連鎖(食物網)、ロトカ=ヴォルテラの方程式
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ハチやアリの社会はすごい。真社会性生物、真社会性の定義、真社会性の進化:前段階(亜社会性・側社会性)・社会性の進化・社会性昆虫の繁栄、 分類:ハチ目・シロアリ目・カメムシ目・コウチュウ目・アザミウマ目・十脚目(テッポウエビ科)・哺乳類(ハダカデバネズミ)・群体、群れの運営
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成長と生殖のサイクル。規則的な生活環(単相単世代型・複相単世代型・単複世代交代型・特殊な型)、 可変的な生活環(単為生殖・相変異・幼生による生殖)、体細胞分裂、減数分裂、染色体(姉妹染色分体、相同染色体、二価染色体)
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元々は、DNA修復や外来DNAの取り込みのため? 有性生殖(配偶子、有性生殖の意義、有性生殖のパラドックスに対する仮説:マラーのラチェット・環境に適応するスピード・コンドラショフの効果・赤の女王仮説)、 接合(一般型、特殊型、繊毛虫、細菌)、プラスミド
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一つの細胞が二つの細胞になる周期。細胞周期の制御(細胞周期エンジン、細胞周期チェックポイント)、間期(G1期・S期・G2期)、 M期(分裂期)、静止期(G0期) 、チェックポイント(G1/Sチェックポイント、S期チェックポイント、G2/Mチェックポイント、M期チェックポイント) 参考、ユビキチン、シャペロン、p53遺伝子、Rb遺伝子、BRCA1遺伝子
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核酸とタンパク質をつなぐ暗号。核酸、タンパク質、コードの翻訳、コードの共通点、コドン表、アミノ酸の採用
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RNAとアミノ酸をつなぐ、アダプター。tRNA、アミノアシルtRNA合成酵素 参考、タンパク質の構造(一次から四次構造、モチーフ、ドメイン、フォールディング、アンフィンセンのドグマ、ロイシンジッパー・Znフィンガー) 二次構造 :ヘリックス(αヘリックス、βヘリックス、コラーゲンヘリックス等)、平面構造(βシート、βヘアピン、βバルジ、αシート、ターン)、 超二次構造(コイルドコイル、ヘリックスターンヘリックス、EFハンド) 三次構造 :αフォールド(ヘリックスバンドル、グロビンフォールド、ホメオドメインフォールド、αソレノイド)、 βフォールド(免疫グロブリンフォールド、βバレル、βプロペラドメイン)、 α/βフォールド(TIMバレル、ロイシンリッチリピート、フラボドキシンフォールド、チオレドキシンフォールド、三葉結び目フォールド)、 α+βフォールド(フェレドキシンフォールド、リボヌクレアーゼA、SH2ドメイン)
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タンパク質や、脂質等をつなぐ物質。アセチルCoA、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体、 補酵素A(アセチルCoA以外の誘導体:アセトアセチルCoA、HMG-CoA、プロピオニルCoA、マロニルCoA、スクシニルCoA)、ピルビン酸 参考、チオエステルワールド、 ビタミンB群 :チアミン(B1)、リボフラビン(B2。FAD)、ナイアシン(B3。NAD)、パントテン酸(補酵素A)、 ピリドキシン(B6)、ビオチン(B7)、葉酸(テトラヒドロ葉酸)、シアノコバラミン(B12) 複素環式化合物 :ピロール、ホスホール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、 ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、プテリジン、プリン、インドール
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ウィキペディア
生命大躍進(NHK出版)
発生生物学:生物はどのように形づくられるか(サイエンス・パレット)
新しいウイルス入門(ブルーバックス)
昆虫はもっとすごい(光文社)
完全図解周期表第2版(Newton別冊)
マンガでわかる無機化学・有機化学(サイエンス・アイ新書)
化学の基本ノート(有機化学・物理化学)(中経出版)
よくわかる分子生物学の基本としくみ(秀和システム)
よくわかる微生物学の基本としくみ(秀和システム)
身近な数学の記号たち(オーム社)、
身近な物理の記号たち(オーム社)、
理系総合のための生命科学(羊土社)、等