京都大学 京都大学

Laboratory Course in Biomaterials Chemistry

Numbering Code U-AGR05 3E238 EJ80 Year/Term 2022 ・ Second semester
Number of Credits 4 Course Type Experiment
Target Year 3rd year students Target Student
Language Japanese Day/Period Wed.3・4・5・Thu.3・4・5
Instructor name WADA MASAHISA (Graduate School of Agriculture Professor)
KUSUMI RYOUSUKE (Graduate School of Agriculture Assistant Professor)
KOBAYASHI KAYOKO (Graduate School of Agriculture Assistant Professor)
TAKANO TOSHIYUKI (Graduate School of Agriculture Professor)
TERAMOTO YOSHIKUNI (Graduate School of Agriculture Associate Professor)
SAKAMOTO MASAHIRO (Graduate School of Agriculture Associate Professor)
NAKAZAWA TAKEHITO (Graduate School of Agriculture Assistant Professor)
KAMITAKAHARA HIROSHI (Graduate School of Agriculture Professor)
YOSHIOKA MARIKO (Graduate School of Agriculture Associate Professor)
KAZUKI SUGIMURA (Graduate School of Agriculture Assistant Professor)
Outline and Purpose of the Course 木質材料をはじめとする各種バイオマスを取り扱う場合に必須な生化学実験，有機化学実験，高分子化学実験を行う。バイオマスを構成する抽出成分，糖類，タンパク質，核酸の取り扱い方，微生物の培養法及び植物細胞の試験管内培養を習得する。バイオマス構成成分のスペクトル分析（UV，IR，NMR）による構造解析に精通する。さらに，高分子の合成反応，特性解析，構造解析の基礎的手法を習得する。
Course Goals 森林科学に関連した有機化学的，生化学的，および高分子化学的な実験手法，ならびに高分子構造解析手法を，実験を通じて習得する。課題に対して自主的に取り組み，解決する能力を養う。
Schedule and Contents 木質材料をはじめとする各種バイオマスを取り扱う場合に必須な生化学実験，有機化学実験，高分子化学実験を行う。バイオマスを構成する抽出成分，糖類，タンパク質，核酸の取り扱い方，微生物の培養法及び植物細胞の試験管内培養を習得する。バイオマス構成成分のスペクトル分析（UV，IR，NMR）による構造解析に精通する。さらに，高分子の合成反応，特性解析，構造解析の基礎的手法を習得する。


森林科学に関連した有機化学的，生化学的，および高分子化学的な実験手法，ならびに高分子構造解析手法を，実験を通じて習得する。課題に対して自主的に取り組み，解決する能力を養う。以下の課題について，１課題あたり１～３週の実験をする予定である。
（1）微生物の取り扱い方（坂本正弘・中沢威人）
無菌処理法を習得するとともに，バクテリア・糸状菌の培養を行い，その特徴・増殖様式を理解する。
（2）タンパク質の取り扱い方（坂本正弘・中沢威人）
タンパク質を抽出し，酵素活性，定量法を習得するとともに，ポリアクリルアミドゲル電気泳動を用いた分離を行い，その性質を理解する。
（3）核酸の取り扱い方（坂本正弘・中沢威人）
植物から核酸を抽出し，アガロースゲル電気泳動を用いた分離を行うとともに，PCRと遺伝子組み換えを理解する。
（4）植物細胞の試験管内培養（坂本正弘・中沢威人）
植物細胞の無菌的試験管内培養を行うとともに，植物ホルモンの種類と機能について理解する。
（5）尿素-ホルムアルデヒド樹脂の合成と性質（上高原浩・吉岡まり子・杉村和紀）
接着剤としても重要な尿素-ホルムアルデヒド樹脂を付加縮合反応により合成し，その過程における反応速度およびpHの変化を測定する。また，調製樹脂の硬化試験を行いゲル化時間を測定する。
（6）セルロース系グラフト共重合体の合成と熱物性測定（上高原浩・吉岡まり子・杉村和紀）
生分解性かつ熱可塑性の高い脂肪族ポリエステルを枝鎖とするセルロースアセテートグラフト共重合体を合成し，GPC測定を行う。また，共重合体および関連試料を用いたDSC熱分析と熱流動・成形性に関する測定実験を行う。
（7）生体関連高分子の光学的異方性と偏光解析（上高原浩・吉岡まり子・杉村和紀）
生体構造材料および各種高分子材料における異方性の重要性を理解すると共に，偏光を用いた光学測定の基礎として，複屈折現象と分子配向の評価，および球晶・液晶の光学組織の観測法を習得する。
（8）セルロースの配向試料の作製（和田昌久・久住亮介・小林加代子）
酢酸菌が生産するセルロースゲルから配向試料を作製する。
（9）セルロースの配向試料および関連試料の固体構造解析（和田昌久・久住亮介・小林加代子）
X線回折，固体NMR，FTIRによりセルロースの配向試料ならびに関連試料の構造解析を行う。
（10）セルロース試料の表面解析（和田昌久・久住亮介・小林加代子）
セルロース試料の染料吸着実験を行い、吸着の理論や評価方法について学ぶ。
（11）抽出成分の合成とその性質（髙野俊幸・寺本好邦）
抽出成分の有機合成を行い，精製法および構造解析法を習得する。
（12）単糖・二糖類誘導体の調製とその性質（髙野俊幸・寺本好邦）
単糖・二糖類誘導体を調製し，スペクトル分析による構造解析法を習得する。
（13）多糖誘導体の調製とその性質（髙野俊幸・寺本好邦）
多糖類誘導体を調製し，スペクトル分析による構造解析法を習得する。更に，多糖の性質を理解する。
（14）フィードバック
Evaluation Methods and Policy ［評価方法］
成績評価は，平常点評価（出席状況，遅刻・早退の評価も含む）（20%程度）とレポート評価（80%程度）による。

［評価基準］
評価基準及び方針については，当該年度農学部学生便覧記載の［評価基準及び方針］による。
Course Requirements 森林基礎化学実習I, II，森林科学マテリアル系基礎実験を習得していることが望ましいが，必修ではない。
Study outside of Class (preparation and review) 【予習】
授業前に予め配布するテキストを熟読し，実験操作内容とその意味を理解しておくこと。
【復習】
所定の期日までにレポートを提出すること。なお，レポート作成の際は，得られたデータの解析，考察を行うこと。
Textbooks Textbooks/References 実験開始日前に実験テキストを配布する。
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