平成24年度
授業科目 担当教員 開講期
生物物理化学1 河村　秀男 前期
科目番号 対象学年 必修・選択の別 単位数
140409 4年　生物応用化学科 学修単位・選択必修 1単位
授業概要
物理化学は大きく分類すると、平衡論と速度論からなる。生物応用化学科で学習する物理化学の内容の主流は、物理化学2で学習する化学熱力学を中心とした平衡論であるが、本科目では速度論のもつ意義について解説する。即ち、平衡論では得られない反応機構に関する情報が得られることを理解させることを目的とする。具体例として、酵素反応を取り上げる。
　　到達目標
　　　1. 1次反応と2次反応の速度式を示し、それぞれの積分速度式を導くことができること。
　　　2. 1次反応と2次反応について、速度定数を決定できること。
　　　3. 1次反応と2次反応の半減期について計算できること。
　　　4. 与えられた素反応から速度式を示すことができること。
　　　5. 可逆反応と逐次反応の素反応について、速度式を示し、積分速度式を導くことができること。
　　　6. 与えられた反応機構から、定常状態近似を用いて速度式を導くことができること。
　　　7. アレニウスの式を用いて、活性化エネルギーを計算できること。
教科書
基礎物理化学　　杉原剛介　他著　　（学術図書出版）
生物物理化学1配布プリント　河村作成
参考書
生物物理化学の基礎　白浜啓四郎・杉原剛介　編著（三共出版）
物理化学　　磯直道　著　　（東京教学社）
化学を学ぶ人のための基礎数学　ピータ・デビット　著　北浦和夫　他著（化学同人）
授業の進め方
　各授業において配布するプリントに沿って授業を進める。各授業における重要な点や理解度を確認させる目的で、授業の最後に問題を与え、レポートとして提出させる。
授業内容
1 化学反応速度の定義:距離と時間との比較
2 反応速度式の立て方:反応式と反応次数の関係
3 積分速度式の導出:1次反応と2次反応
4 半減期の定義:1次反応と2次反応における半減期
5 素反応の速度式:可逆反応の速度式の立て方と積分速度式の導出
6 素反応の速度式:逐次反応の速度式の立て方と積分速度式の導出
7 逐次反応における反応物、中間体、生成物の濃度変化
8 中間試験
9 定常状態近似について
10 酵素反応:反応速度式の立て方
11 ミカエリスーメンテン式の導出
12 ミカエリス定数の求め方: ラインウィーバー・バーク式
13 反応速度の温度依存性:アレニウスの式
14 活性化エネルギーの求め方
15 期末試験
成績評価の方法
この科目は学修単位科目であるので、（４５時間―講義時間）以上の自学自習を必要とする。したがって、科目担当教員が課した課題の内、｛（４５時間―講義時間）ｘ３／４｝以上に相当する課題提出がないと単位を認めない。
成績は、中間試験と期末試験の結果を80%、小テストを10%、各授業において課したレポートを10%として評価する。
学生へのメッセージ
積分速度式の導出において、微分方程式を解くことが必要となる。数学の授業で学習した変数分離形と1階線形微分方程式の解き方を復習しておくこと。
学習・教育目標 (生産工学) 学習・教育目標
(電子工学)		 学習・教育目標
(生物応用化学)
機械工学コース 環境材料工学コース
　 　 　 B-1、B-4