シラバス
※学期中に内容が変更になることがあります。

2020年度


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△生物化学工学
Biochemical Engineering
2単位/Unit  秋学期/Fall  京田辺/Kyotanabe  講義/Lecture

  田原 義朗

<概要/Course Content Summary>

バイオテクノロジーの急速な発展に伴い,「バイオによるものづくり」が盛んに行われるようになり,効率的な生物反応プロセスの構築が求められている。本講義では生物工学による有用な酵素および微生物の設計方法と,反応工学で学んだ理論を応用して,合理的な生物反応プロセスの設計方法にて詳述する。授業では毎回の演習を通して現象の定量的な取り扱いについて学ぶ。 

<到達目標/Goals,Aims>

この科目の到達目標は次の通りである。  
(1)遺伝子組換えをはじめとする生物工学的な酵素,微生物の設計方法を理解できること。 
(2)酵素および微生物が触媒する阻害を含む種々の形式の反応速度式を導出することができ,実験データからこれらに含まれるパラメータを算出できること。 
(3)酵素および微生物を用いた生物反応に用いる反応器の基礎式を理解できること。 
(4)固定化酵素および微生物の意義を理解し,その速度論の定量的な取り扱いの基礎を理解できること。 
(5)生物分離プロセスの概要について理解し,個別プロセスの定量的取り扱いについて理解できること。

<授業計画/Schedule>

(実施回/
Week)
(内容/
Contents)
(授業時間外の学習/
Assignments)
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 生物化学工学の概論 
抗体工学・再生医療 
(授業時間外の学習/ Assignments) 抗体工学,再生医療について 
テキスト13章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 生物学の基礎 
細胞の構造,セントラルドグマ 
(授業時間外の学習/ Assignments) 細胞の構造,核酸,タンパク質の関係性について 
テキスト2,3章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 生物工学(1) 
遺伝子工学,タンパク質工学 
(授業時間外の学習/ Assignments) 遺伝子組換えについて 
テキスト2,3章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 生物工学(2) 
代謝工学,合成生物学 
(授業時間外の学習/ Assignments) ゲノム編集,合理的な細胞設計について 
テキスト3,10章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 生物分離工学 
クロマトグラフィー 
(授業時間外の学習/ Assignments) クロマトグラフィーについて 
テキスト11章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 酵素反応工学(1) 
酵素反応速度論 
(授業時間外の学習/ Assignments) ミカエリスメンテンの式について 
テキスト4章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 酵素反応工学(2) 
阻害剤の影響 
(授業時間外の学習/ Assignments) Lineweaver–Burk plotについて 
テキスト4章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 酵素反応工学(3) 
酵素反応バイオリアクター 
(授業時間外の学習/ Assignments) 各種設計方程式の導出について 
テキスト4章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 酵素反応工学(4) 
固定化酵素の反応速度論 
(授業時間外の学習/ Assignments) 固体触媒反応について 
テキスト4章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) 10  (内容/ Contents) 微生物培養工学(1) 
微生物反応の基礎 
(授業時間外の学習/ Assignments) モノーの式の取扱いについて 
テキスト5章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) 11  (内容/ Contents) 微生物培養工学(2) 
微生物の連続培養 
(授業時間外の学習/ Assignments) 各種設計方程式の導出について 
テキスト7章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) 12  (内容/ Contents) 微生物培養工学(3) 
酸素の通気を伴う培養 
(授業時間外の学習/ Assignments) 物質移動・容量係数について 
テキスト9章の予習・復習を行う 
(実施回/ Week) 13  (内容/ Contents) 生物工学の復習  (授業時間外の学習/ Assignments) 生物工学における現象の 
定量化法を自分で導けるように 
復習を行う 
(実施回/ Week) 14  (内容/ Contents) 酵素反応工学の復習  (授業時間外の学習/ Assignments) 酵素反応工学における現象の 
定量化法を自分で導けるように 
復習を行う 
(実施回/ Week) 15  (内容/ Contents) 微生物培養工学の復習  (授業時間外の学習/ Assignments) 微生物培養工学における現象の 
定量化法を自分で導けるように 
復習を行う 

<成績評価基準/Evaluation Criteria>

平常点(出席,小テスト)  50%  講義・演習に出席し,真剣に取り組んでいるかどうか。 
期末評価  50%  講義で述べた生物化学工学の基礎的内容,定量化法が理解できるかどうか。 
特記事項    到達目標の到達度を上記の点数配分により総合的に評価し,100点満点で評価して,到達目標における基礎的事項を身に付けていると判断できる60点以上を合格(D以上)とする。  

 

<成績評価結果/Results of assessment>   成績評価の見方について/Notes for assessment

    

登録者数

成績評価(%)

評点
平均値

備考

A B C D F
65 35.4 7.7 24.6 15.4 16.9 0.0 2.3 *

<テキスト/Textbook>

小林猛ほか  『生物化学工学 第2版』 (東京化学同人、2019)

 

<参考文献/Reference Book>

坂本順司  『理工系のための生物学』(裳華房、2015)
 

橋本健治  『反応工学』(培風館、1993)
 

<備考/Remarks>

毎回演習を行うので,電卓を持参のこと。各回のテキスト該当箇所の予習(1.5時間)・復習(1.5時間),小テストの復習(1時間)を目安に学習すること。  

 

お問合せは同志社大学 各学部・研究科事務室まで
 
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