「物理化学」は、化学における主要な学問分野の一つであると共に、我々の身近で起こる様々な化学的現象や生命現象を論理的に解釈するのに役立つ実際的な学問でもある。本講義では、物理化学に関して理系の大学生が身につけておくべき知識と考え方を伝授する。本講義の前半では、原子・分子の構造と結晶構造も含めた量子論について解説する。後半では、熱力学と反応論について解説する。これにより「物理化学」の基礎を身につけ、またそれを身近な現象の理解に応用する力を養う。

・物理化学の基礎的な事項を学び、理系の学問の基盤を得る。
・量子論、原子と分子の構造、結晶構造について学び、物質の諸性質を化学の立場から論理的に理解する。
・熱力学、化学平衡、反応速度について学び、身近な化学的現象や生命現象を論理的に解釈・理解する応用力を養う。

第1回(佐川)　 量子論(1):原子の構造、元素、モル、エネルギー、確率
第2回(佐川)　 量子論(2):光の粒子性、物質の波動性
第3回(佐川)　 量子論(3):原子の構造と周期性、化学結合と分子、多原子分子
第4回(佐川)　 量子論(4):分子の構造と対称性、形と機能
第5回(佐川)　 量子論(5):結晶格子、イオン結合・結晶、バンド構造
第6回(佐川)　 量子論に関するまとめ
第7回(片平)　 熱力学(1):理想気体の状態方程式、気体分子運動論、実在気体
第8回(片平)　 熱力学(2):ボルツマン分布、分配関数、自由度と熱エネルギー
第9回(片平)　 熱力学(3):内部エネルギー、エンタルピー
第10回(片平)　熱力学(4):エントロピー、標準エントロピー、ギブスエネルギー
第11回(片平)　熱力学に関するまとめ
第12回(永田)　化学反応(1):平衡定数、酸・塩基反応、電池反応
第13回(永田)　化学反応(2):反応速度、反応速度式と反応次数、反応機構
第14回(永田)　化学反応(3):反応速度定数と平衡定数、アレニウスの式、触媒反応
第15回(佐川・片平・永田)　フィードバック

特になし

・期末試験(筆記試験ないしはレポート試験、80点)と平常点(小テスト(15点)及び出席と参加の状況(5点)、計20点)により評価する。
・4回以上授業を欠席した場合には、単位を認めない。

予習：教科書を事前に読んでおくこと
復習：毎回の講義の内容を、再確認しておくこと

分からない事や疑問に思う事に関しては、授業中ないしは授業後に積極的に質問する事を期待する。

This course is intended for Japanese and international students registered in natural science majors who are interested in learning chemistry in English.

Basic Organic Chemistry I explains the fundamental concepts of organic chemistry, aiming to help students understand the structures and properties of organic compounds. This course can be taken alone or in combination with Basic Organic Chemistry II.

Students will be able to analyze the structure of organic compounds and predicting their properties based on their bonding, atomic orbitals, hybridization state, intermolecular forces and resonance structures.

The semester will be divided as follows:

Week 1: Introduction to Organic Chemistry
Week 2: Atomic Orbitals
Week 3: Molecular Representations
Week 4: Geometry of Compounds
Week 5: Intermolecular Forces
Week 6: Resonance
Week 7: Mid-term Exam
Week 8: Acids and Bases (Part 1)
Week 9: Acids and Bases (Part 2)
Week 10: IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) Nomenclature (Part 1)
Week 11: IUPAC Nomenclature (Part 2)
Week 12: Conformations of Alkanes and Cycloalkanes
Week 13: Amino Acids and Proteins
Week 14: Classification and Structures of Carbohydrates
Week 15: Final Exam
Week 16: Feedback

This course can be taken alone or in combination with Basic Organic Chemistry II.

Evaluation will be based on class attendance and active participation (30%), mid-term exam (30%) and final examination (40%).

Students should review the course materials after each class.

Teaching Approach:

The new concepts are introduced in a skill-building format with practice problems (in class) and exercises (in class) to help students master the course material (no homework).

生物学・生命科学は加速度的に変貌を遂げつつある。例えば、国家プロジェクトとして行っていたヒトのゲノム配列決定も、今や病院で血液検査と同じような感覚で各個人のゲノム配列が決定されゲノム診断ができる時代になりつつある。そして、ネアンデルタール人の全ゲノム配列も化石から決定され、現代人にもネアンデルタール人のゲノムが受け継がれていることが明らかにされた(2022年のノーベル賞）。また新型コロナウィルスとの闘うためにも、私達は自分の体の「しくみ」を理解する重要性を突きつけられている。そんな変貌を遂げつつある生物学・生命科学のフロンティア研究がどんなものかを知ってもらうことが本講義の目的である。高校で生物学をとっていなかった学生にも、また文系の学生にも理解できるような内容で、わかり易くフロンティア研究の魅力を紹介する講師陣を揃えてある。前期に生物学・生命科学のフロンティア研究の面白味を十分に味わってもらい、モチベーションをもって後期からの生物学・生命科学の基礎的な勉強に取り組んでもらうことを狙う。各回にコーディネーター（教員）がつき、学生の相談に応じる。

生物学・生命科学のフロンティア研究の魅力を感じて理解し、それらを家族や知人にも自分の言葉で紹介できるようになることを目標としている。また第一線の研究者に対しても、堂々と質問する態度を養う。

生物学・生命科学のいろいろな分野のフロンティア研究について、リレー講義形式で紹介する。
以下に各講義のテーマをあげる。

1　森哲（理）蛇への誤解を解く：その多様性と生態
2　川口真也（理）ええ加減にはたらく脳
3　沼田圭司（工）クモ糸とバイオものつくり
4　渡邉大（医）小鳥はなぜ歌うのか
5　柳田素子（医）腎臓病の謎をとく
6　高橋淑子（理）君たちが胎児だったころの話をしよう
7　土居秀幸（情報）大規模データから探求する生物学
8　山中伸弥（iPSセ）iPS細胞はいかに作られたか
9　松浦健二（農）昆虫の社会を知り尽くす
10　中村美知夫（理）アフリカの森でチンパンジー社会を探る
11　湊長博（総長）免疫学の挑戦：感染症、がん、そして老化
12　神谷之康（情報）脳活動から心を解読（デコード）する
13　荒木崇（生命）植物の花を咲かせるホルモン
14　三谷曜子（野生）フィールド海棲哺乳類学

講義はフィードバックを含め全15回で行う

生物学分野に強い興味を持ち、質問等で積極的に講義に参加すること。本授業は学部生のみを対象とし、抽選の場合は、１-2回生を優先とする。
高校等での生物の履修経験は必要ない。

平常点（50点：授業への出席と参加状況）、試験（50点）により評価する。平常点が低い場合は試験ができても合格しない場合がある。一部の講師の内容を理解しているだけでは合格できず、どの講師の講義も理解することが求められる。

講義ごとに、講義のポイントを自分で消化した上で、キーワードとして整理しておくことを推奨する。また、各講師が紹介する本や映像についても自主学習することを推奨する。

質問などがあった場合は、メールで随時、講義のコーディネーターが受ける。

(正) 森 晢 （もりあきら）
gappa@ethol.zool.kyoto-u.ac.jp

(副) 川口 真也 （かわぐちしんや）
kawaguchi.shinya.7m@kyoto-u.ac.jp

　２１世紀の生命科学は生物の持つゲノム情報の解析を一つの基盤としている。遺伝学とは、ゲノム情報の担架体であるDNAが親から子へ伝わる仕組み、また個体においてゲノム情報が発現する仕組みを明らかにする学問分野である。
　生命科学の進歩は、生物の遺伝的改変技術やゲノム情報解析技術を提供することで、私たち現代人の生活に大きな影響を及ぼしている。生命科学の技術が現代社会へ与える正負の影響について、正しい遺伝学の知識に基づいて判断できるようになることが望まれる。
　この講義では、細胞の構造の解説を始まりとして、細胞分裂の様式と遺伝情報の伝達の仕方について説明するとともに、量的遺伝学ならびに集団遺伝学についても概説する。

　遺伝情報の伝達の法則性を理解し、生命科学の諸分野をこれから学習していくための基礎を作る。これにより、遺伝情報の伝達様式（メンデルの遺伝の法則）について理解を深め、遺伝学のより専門的な分野（分子遺伝学、細胞遺伝学、集団遺伝学など）への発展的な学習がスムースに行えるようになる。
　我々人類がどのように遺伝情報を解読し、操作しているかを知り、それらの技術がもたらした現代的な課題について正確に、深く考察できるようになる。

１．ガイダンス：遺遺伝学で何ができるのか？
２．生物の多様性、共通性、階層性
３．細胞とその構成要素について
４．体細胞分裂
５．生活環
６．減数分裂
７．遺伝の法則（１）メンデル以前・メンデル以降
８．遺伝の法則（２）メンデルの遺伝の法則の拡張
９．遺伝の法則（３）連鎖と組換え
１０．確率論と統計的推定
１１．（突然）変異
１２．染色体変異
１３．量的形質の遺伝
１４．集団遺伝
＜＜試験＞＞
１５．フィードバック：フィードバック時間に、研究室内に待機し、質問に来た学生に対して回答する。

高等学校での生物の履修を要件としません。
授業中に必要となる高校生物の該当分野を、図説等で指示するので、自学自習することを望みます。
専門教育で生物学関連分野に進もうとする学生は、高等学校で生物学を未習であっても、高校生物の学習内容を2回生までに修得しておくことが望ましい。

期末試験の結果（80点）と講義中に課す小テストやレポートの結果（20点）に基づいて評価します．

本講義は、高等学校での生物の履修を前提としませんが、生物未履修者は参考図書等を入手して自習することが必要です。
　

オフィスアワーは特に設定しません。講義での疑問点があれば、講義終了時あるいは担当教員の研究室に来て、質問のこと。なお、フィードバック期間に質問をメール等で受け付け、それに回答します。

生命科学、分子生物学、農学、薬学、医学を志す学生には必須の知識である生化学を基礎から学びます。細胞の代謝を支える生体分子の性質と、それらが関与する化学反応を、テーマごとに学習します。後半は、分子生物学の基礎であるDNAからタンパク質への遺伝情報の流れを学び、代謝との関連性をおさえながら生命活動の概要を理解します。

生体反応、生化学反応を分子レベルで理解できるようになる。
医学、生物学、薬学、生理学などの基礎となる代謝の概要を理解する。
遺伝子の複製・転写・タンパク質の構造や機能などの基礎的な生化学、分子生物学の知識を、化学構造式をベースに理解することができる。

( 1) 生体内のエネルギー
( 2) 生体分子の構造
( 3) 解糖系 (1)
( 4) 解糖系 (2)
( 5) TCAサイクルと酸化的リン酸化
( 6) 脂肪酸の構造と代謝
( 7) アミノ酸の構造と代謝
( 8) DNAの構造
( 9) DNAの複製と修復（1）
(10) DNAの複製と修復（2）
(11) 転写の仕組みとその調節機構
(12) タンパク質の構造と機能 (1)
(13) タンパク質の構造と機能 (2)
(14) タンパク質の構造と機能 (3)
<<期末試験>>
(15) フィードバック

高校で有機化学を履修していることが望ましい（生物学は必須ではない）。

授業内容に関する期末試験（筆記試験）で評価する（100点満点）

予習：特になし
復習：KULASISにアップされる資料を用いて授業内容の復習

Genetics is the science of heredity and seeks to explain variation between related organisms at the genes level. All aspects of life are affected by genetic inheritance. Moreover, normal developmental events are regulated by genes, and mutations and aberrations of genes can lead to various genetic diseases.

In this course, we will learn about the basic concepts of genetic inheritance, i.e. how Mendelian traits are passed to the next generation. In addition, we will also review our current understanding of chromosomes, DNA, genes and their regulation. Finally, we will consider how such genes can control normal developmental events in organisms, whereas aberrant control of genes can lead to developmental failure and cancer.

To take this lecture, it is recommended to have some prior knowledge of biology. Otherwise, the student will have to prepare well before each class using the textbook or lecture handouts

To acquire a basic understanding of the principles of classical and molecular genetics and their relevance and application to biomedical sciences, especially development and cancer.

Main Topics:
1.Introduction to genetics
2. Central Dogma (Cell and proteins)
3. Cell cycle, mitosis, chromatin architecture
4. Sickle cell anemia, splicing
5. Gene expression & meiosis
6. Gene structure, function
7. Epigenetics 1
8. Epigenetics 2, Genome variation 1
9. Genome variation 2
10. Genome variation 3 & Chromosome aberrations and disorders
11. Chromosome aberrations and disorders 2; Mendelian inheritance I
12. Mendelian inheritance II
13. Mendelian inheritance III
14. Pedigree, Extension of Mendel’s genetics & Review
15. Final exam
16. Feedback

特になし

Evaluation will be based on class attendance and participation (~30 %), a report (~10%) and a final examination (~60 %).

I recommend students to confirm the handouts for each lecture and/or the relevant reference textbook to learn about the lecture content in advance of the class. Handouts for each lecture will be uploaded on LMS approximately one week before each class.

Students are welcome to ask any questions in the class. Consultation via email or online meetings such as Zoom is possible. For those students who prefer to discuss directly with me, please arrange appointments by email in advance.

人間が駆使する諸科学・諸技術において、ルネッサンス以降の数世紀を費やして３次元と２次元との間の図形の変換理論を形成してきた。数学的には「投影」、図形科学的には「投象」と呼ぶが，その理論の概要の学習と作図演習を行う。今やコンピューターによる作図が主流となっているが、ここではその原理となる理論を学ぶとともに、作図リテラシーの習得を目的としている。
理系学生にとっては、幾何学の基礎知識となるとともに、さまざまな物体（機械製品、建築物、土木構築物など）や空間を２次元図面として表現し、また、逆に２次元で示された図面から３次元の物体を造りだすために必要な能力を養うことができる。また、文系学生にとっては、ルネッサンス以降の絵画や彫刻、都市図などの歴史をたどることになり、現在の芸術および我々の身の回りにあふれるさまざまな「かたち」への理解につながる。
必ずしも理工系の学生専用の科目として開講しているものではないので、中学卒業程度の幾何学知識があれば履修に支障はない。文科系学生にも十分履修可能である。ただし作図演習を伴う実習的授業であるから、道具が必要となる。
なお、CAD等のデジタルツールをノートテイキングに利用してもよいが、試験は手書きとする。

投象の概念を理解するとともに、基礎的作図法を習得する。

以下の内容について講義する。講義順は前後することがある。
　　　
第1回 投象の概念と諸方法：オリエンテーション（作図道具の解説）
第2回 投象の分類／点、直線の正投象
第3回 平面の正投象／平面上の点・直線
第4回 二直線の関係／２直線がつくる平面／２平面の交線
第5回 直線と平面の交点（様々な補助平面、三角形平面）
第6回 点・直線の副投象
第7回 平面の副投象
第8回 回転法による実形・図形の作図
第9回 回転法による夾角／平面への距離
第10回 平面への距離／直線への距離
第11回 ラバットメント
第12回 斜軸測投象の原理と作図
第13回 立体の基本的作図
第14回　課題演習
第15回　フィードバック（質問等の対応）

三角定規およびコンパスが必要。
道具の説明は授業初回に行う。

試験70％、平常点（提出課題など）30％によって評価する。
上記に加え、授業への出席と参加の状況も考慮事項とすることがある。

授業後のできるだけ早い時期に、授業内容を見直し演習課題を行うことが、習得において効果的である。講義よりむしろ演習課題を通して理解を深めることが必要な科目と考えていただきたい。

授業形態は講義だが作図演習を行なうため、履修者制限を行うことがある。

人間が駆使する諸科学・諸技術において、ルネッサンス以降の数世紀を費やして３次元と２次元との間の図形の変換理論を形成してきた。数学的には「投影」、図形科学的には「投象」と呼ぶが，その理論の概要の学習と作図演習を行う。今やコンピューターによる作図が主流となっているが、ここではその原理となる理論を学ぶとともに、作図リテラシーの習得を目的としている。
理系学生にとっては、幾何学の基礎知識となるとともに、さまざまな物体（機械製品、建築物、土木構築物など）や空間を２次元図面として表現し、また、逆に２次元で示された図面から３次元の物体を造りだすために必要な能力を養うことができる。また、文系学生にとっては、ルネッサンス以降の絵画や彫刻、都市図などの歴史をたどることになり、現在の芸術および我々の身の回りにあふれるさまざまな「かたち」への理解につながる。
必ずしも理工系の学生専用の科目として開講しているものではないので、中学卒業程度の幾何学知識があれば履修に支障はない。文科系学生にも十分履修可能である。ただし作図演習を伴う実習的授業であるから、道具が必要となる。
なお、CAD等のデジタルツールをノートテイキングに利用してもよいが、試験は手書きとする。

投象の概念を理解するとともに、基礎的作図法を習得する。

以下の内容について講義する。講義順は前後することがある。
　　　
第1回 投象の概念と諸方法：オリエンテーション（作図道具の解説）
第2回 投象の分類／点、直線の正投象
第3回 平面の正投象／平面上の点・直線
第4回 二直線の関係／２直線がつくる平面／２平面の交線
第5回 直線と平面の交点（様々な補助平面、三角形平面）
第6回 点・直線の副投象
第7回 平面の副投象
第8回 回転法による実形・図形の作図
第9回 回転法による夾角／平面への距離
第10回 平面への距離／直線への距離
第11回 ラバットメント
第12回 斜軸測投象の原理と作図
第13回 立体の基本的作図
第14回　課題演習
第15回　フィードバック（質問等の対応）

三角定規およびコンパスが必要。
道具の説明は授業初回に行う。

試験70％、平常点（提出課題など）30％によって評価する。
上記に加え、授業への出席と参加の状況も考慮事項とすることがある。

授業後のできるだけ早い時期に、授業内容を見直し演習課題を行うことが、習得において効果的である。講義よりむしろ演習課題を通して理解を深めることが必要な科目と考えていただきたい。

授業形態は講義だが作図演習を行なうため、履修者制限を行うことがある。

今日では、コンピュータやネットワーク、様々なセンサなどの技術の進歩により、日々膨大なデータが蓄積されるようになった。これらのデータの活用への期待は大きく、データを適切に分析し、その結果から適切な判断を下すことが重要である。
本演習では、ICT（情報通信技術）の進展とビッグデータ、さらにデータ表現の基礎等を確認したうえで、原則としてプログラミング言語を用いた経験のない学生を対象として、データ解析の基礎を習得する実践科目である。
本演習は、文部科学省のモデルカリキュラム（応用基礎レベル）の、データサイエンス基礎とデータエンジニアリング基礎AI基礎をバランスよくカバーする形で構成されている。
具体的には、データサイエンス活用事例 （仮説検証、知識発見、原因究明、計画策定、判断支援、活動代替など）として
医学・医療を中心とした実社会のデータを用いた実習を行う。Excelや統計解析ソフトR等の入手が容易な統計ソフトを用いて「統計入門」等で学んだ分析目的の設定に始まり、様々なデータ分析手法や様々なデータ可視化手法等の統計処理（統計検定2〜3級レベル、データサイエンス基礎レベルの内容）を実践する。
その中では、データの収集、加工、分割/統合、標本調査や、サンプルサイズ、ランダム化比較試験についても知識を深めつつ、AI・機械学習についても学ぶ。

1.データ分析の理論的基礎となる確率論や統計学等の基礎を理解したうえで、データから意味を抽出し第3者に説明できるようになる。
2. Excel、R言語等を用いてデータ分析に必要な基礎的な統計処理ができるようになる。
3. 自らの専門分野に数理・データサイエンス・AIを応用するために、回帰分析などのデータ解析について概要を理解し、GUIを経て、生成AIも活用しながらCUIベースでの効率的な解析を習得する。

フィードバックを含め全15回の授業で、統計ソフトを用いてデータ分析を実践する。本演習の前半ではビジネスの現場での使用頻度が圧倒的で「統計検定 データサイエンス基礎」の公式ソフトでもある「Excel（分析ツール）」、後半では研究の場で活用頻度が高い「R」をベースに生成AIによるコーディング支援も用いたデータ分析を予定している。
また、演習の中では、e-learning教材の活用や統計検定2〜3級レベル、データサイエンス基礎レベルの課題への取り組みも予定している。
受講者の関心領域によってはゲストスピーカーの協力を得ることもある。
なお開講にあたっては、受講生の所属するキャンパスの配置や受講形態にも配慮し、一部メディア授業も取り入れる。

- 導入・統計の基礎（データ駆動型社会・データサイエンス活用事例、ビッグデータ、データの種類の概説、プライバシー保護、個人情報の取り扱いを含む） 1回
- Excel, Rの基礎」（統計ソフトトラブル個別指導）2回【メディア授業：同時双方向型】　
- クロス集計表　2回　
- 群間比較　2回　
- データの前処理・データの可視化 3回　
- 相関・回帰・因果推論　3回　
- レポート課題個別データ分析指導及び「AI・機械学習の基礎と展望」1回【メディア授業：同時双方向型】　
- まとめ　フィードバック等　1回　

なお、演習の進度・文科省のモデルカリキュラム等を反映して内容順序の変更や省略・追加を行うことがある。

「統計入門」あるいは同等の科目を履修していることがのぞましい。
主に文系の学生が高校で履修したレベルの数学の知識を必要とする。

平常点（小テスト、課題、リアクションペーパによる演習改善への貢献等）50％、
最終レポート課題等（中間レポート含む）50％
詳細は授業中に指示する

参考書図書の確認、リアクションペーパーの提出などを求める。
また、オンデマンド型動画を活用した反転学習も取り入れるので、授業前に指定した動画の閲覧を求める。

授業中に教員との連絡方法について指示する。

学士課程における実務経験のある教員による授業
①分類：１．実務経験のある教員による実務経験を活かした授業科目
②当該授業科目に関連した実務経験の内容
該当教員：田村寛、実務経験：臨床医28年、病院経営実務18年

From molecules to minds; discover how cells make life happen.

This course takes you on a journey through the living cell, from the molecular machines that power it to the networks of neurons that make up the brain.
Each week builds a layer of understanding: you’ll explore how membranes move molecules, how skeletons give cells shape, and how communication within and between cells creates everything from muscle movement to memory.
Along the way, we'll explore microbes, uncover how viruses hijack cells, and see what happens as cells age or die.

Through lectures, discussions, and presentations, you’ll discover that cell biology isn’t just about tiny parts, it’s about the dynamic systems that make life possible.

This course aims to build a solid understanding of how cells function as the basic units of life.
Students will learn how biological molecules come together to form cell structures, how cells communicate and coordinate to build tissues and organs, and how these processes underpin everything from muscle movement to brain function.
By connecting molecular mechanisms to real-world biological systems, students will gain an appreciation for how the microscopic world shapes the living organisms around and within us.
Finally, students will develop the ability to understand and discuss various aspects of cell biology in English

1. Course Introduction, Introduction to Molecular Cell Biology
2. Biological Macromolecules
3. The Cell Membrane & Transport
4. The Cytoskeleton
5. Viruses
6. Microbes: Bacteria & Archaea
7. Midterm Exam, Feedback, & Explanation of Class Presentations
8. Musculoskeletal Cells
9. Cells in the Brain; Cell types & Functions
10. Cells in the Brain II; Neural Circuits & Communication
11. Cells in the Brain III; Learning & Memory
12. Class Presentations
13. Cells in the Brain IV; Biological Rhythms & Sleep
14. Cell Ageing and Death
≪Final exam≫
15. Feedback

This course pairs well with “Basic Biology and Metabolism（2nd semester)”, but prior knowledge is not essential. Any students with a general interest and curiosity about the study Cell Biology are free to join.

Attendance & Participation 25%.
Midterm Exam (Multiple Choice) 25%.
Class Presentation (Short Oral Talk) 25%.
Final Exam (Multiple Choice) 25%.

Review of the textbook prior to class, previous lecture materials and preparation for in class presentation assignments.

The contents of the syllabus are a guide to the content of the course, the exact content may change. Input from students is very welcome to suggest aspects Cell Biology to cover in the course. I am always happy to discuss with prospective students or students via email and meet with prior appointment.