医療系専門科目へ つながる生物学～消化から学ぶ人体のしくみ

監修のことば【冲永寛子】

はじめに【安西偕二郎】

本書の使い方

§1　消化器系の構造と機能

1 消化管の基本的な構造　〈Lv.1〉

2 口腔　〈Lv.1〉

2.1構造／2.2機能

3 食道　〈Lv.1〉

3.1構造／3.2機能

4 胃　〈Lv.1〉

4.1構造／4.2機能

5 十二指腸　〈Lv.1〉

5.1構造／5.2機能

6 小腸　〈Lv.1〉

6.1構造／6.2機能

7 大腸　〈Lv.1〉

7.1構造／7.2機能／7.3大腸の腸内細菌

8 胆のう　〈Lv.1〉

9 膵臓　〈Lv.1〉

9.1構造／9.2機能

[MEMO] 日本人の食事摂取基準／血糖値の基準範囲

確認問題

§2　栄養成分のゆくえ

1 体液による運搬　〈Lv.1〉

1.1体液の構成／1.2体液が含む電解質／1.3血漿タンパク質とその役割

2 循環器系による運搬　〈Lv.1〉

2.1心臓／2.2血管系

3 肝臓による代謝　〈Lv.1〉

3.1脈管系─血管と胆管／3.2構造─肝小葉と脈管系／3.3機能

4 腎臓による排泄　〈Lv.1〉

4.1構造／4.2機能─尿の生成／4.3尿の役割

[MEMO] 電解質／「mEq/L」とは／心臓の内分泌機能／再吸収による尿の生成─生理的意義

確認問題

§3　栄養素の構造と消化のしくみ――イントロダクション

1 消化管における消化　〈Lv.1〉

1.1栄養素の消化，利用，排泄／1.2消化酵素と消化液

2 栄養素の消化　〈Lv.1〉

2.1タンパク質の消化／2.2糖質（デンプン）の消化／2.3脂質の消化／2.4核酸の消化

3 消化管におけるタンパク質の消化と吸収　〈Lv.1〉

確認問題

§1　タンパク質の科学と消化・吸収のしくみ

1 化学物質としてのアミノ酸　〈Lv.2〉

1.1アミノ酸の性質を決める官能基／1.2タンパク質をつくっているアミノ酸／1.3アミノ酸の分類

2 タンパク質の構造と機能　〈Lv.2〉

2.1ペプチド鎖の形成／2.2タンパク質の種類と機能

3 タンパク質の階層構造　〈Lv.3〉

3.1一次構造／3.2二次構造／3.3三次構造／3.4四次構造

4 アミノ酸の相互作用による立体構造形成　〈Lv.3〉

4.1アミノ酸の相互作用／4.2親水性アミノ酸と疎水性アミノ酸の役割

5 タンパク質の構造モデル　〈Lv.3〉

5.1リボンモデル／5.2サーフェスモデル（surfaceモデル，分子表面モデル）

6 タンパク質の変性　〈Lv.3〉

6.1熱による変性／6.2酸や塩基による変性

7 酵素　〈Lv.2〉

7.1酵素表面にある活性部位／7.2触媒作用／7.3酵素の反応速度／7.4補酵素／7.5酵素の阻害

8 タンパク質の消化と吸収　〈Lv.3〉

8.1タンパク質の消化酵素／8.2消化によって生じたアミノ酸の吸収

[MEMO] 異性体／L-アミノ酸とD-アミノ酸の違い／酸と塩基／タンパク質は動的で柔軟な構造をもつ／調理や胃酸による変性／消化酵素の触媒基

確認問題

§2　糖質の科学と消化・吸収のしくみ

1 化学物質としての糖質　〈Lv.2〉

1.1糖の定義／1.2単糖の種類／1.3単糖の構造式／1.4単糖の立体異性体

2 食物が含む糖質　〈Lv.2〉

3 デンプンの構造　〈Lv.3〉

3.1アミロースとアミロペクチン／3.2デンプンをつくるグリコシド結合

4 セルロースの構造　〈Lv.3〉

5 デンプンの消化　〈Lv.3〉

5.1αアミラーゼによる加水分解／5.2αアミラーゼの基質特異性／5.3αアミラーゼの最適pH

6 二糖の消化　〈Lv.3〉

6.1消化酵素による消化／6.2糖質の吸収─グルコースが細胞膜を通過するしくみ

[MEMO] 数を表す接頭辞／構造式は「手」が覚える／アミロースの立体構造／食後の血糖降下薬

確認問題

§3　脂質の科学と消化・吸収のしくみ

1 化学物質としての脂質　〈Lv.2〉

1.1分類／1.2トリアシルグリセロールの構造

2 脂肪酸　〈Lv.2〉

2.1特徴／2.2種類／2.3食品に含まれる脂肪酸／2.4構造式―書き方と命名法

3食品に含まれるトランス脂肪酸　〈Lv.3〉

3.1トランス脂肪酸の生成／3.2健康リスク

4 トリアシルグリセロールの消化　〈Lv.3〉

4.1膵臓の役割／4.2肝臓の役割／4.3消化酵素と胆汁酸

5 トリアシルグリセロールの吸収　〈Lv.3〉

5.1消化産物の吸収／5.2カイロミクロンの形成／5.3カイロミクロンの輸送

[MEMO] トリアシルグリセロールの炭素の番号の振り方／トランス脂肪酸の危険性／不飽和脂肪酸が常温で液体なのはなぜか／脂肪酸はエネルギーに富む／リポタンパク質複合体

確認問題

§4　核酸の科学と消化・吸収のしくみ

1 化学物質としての核酸　〈Lv.2〉

1.1ヌクレオチドの構造／1.2ヌクレオシドとヌクレオチドの名称／1.3ヌクレオチドの略称

2 DNAの構造　〈Lv.2〉

2.1ホスホジエステル結合／2.2高分子DNAの二重らせん構造

3 RNAの種類と構造　〈Lv.3〉

3.1細胞が含むRNA／3.2高分子RNAの構造

4 核酸の消化・吸収　〈Lv.3〉

4.1消化／4.2吸収

[MEMO] ヌクレオチドとビタミンを含む補酵素／核酸による紫外線の吸収とDNAの熱安定性／プリン塩基の代謝

確認問題

1 内分泌系による調節　〈Lv.4〉

1.1内分泌系を担うホルモン／1.2ホルモンの種類／1.3ホルモンの分泌様式／1.4ホルモンの受容体／1.5消化管ホルモン／1.6脳相，胃相，腸相における胃酸分泌の調節

2 神経系による調節　〈Lv.4〉

2.1神経系の構成と機能／2.2自律神経系の構成と機能／2.3自律神経系による消化管の調節

[MEMO] 基底顆粒細胞による食物の識別／神経細胞／腸管の自動能

確認問題

※以下ADVANCEDはWebに収載

§1　消化器系の構造と機能

1 腸管免疫系　〈Lv.5〉

1.1免疫とは／1.2免疫系の構成／1.3生体防御のしくみ／1.4感染過程における獲得免疫反応／1.5免疫記憶／1.6免疫寛容／1.7腸管免疫系

[MEMO] 多様な抗体がつくられるしくみ

確認問題

§2　栄養成分のゆくえ

1 浸透圧と物質の吸収と排出　〈Lv.4〉

1.1浸透圧／1.2電解質と浸透圧／1.3毛細血管における吸収と排出

2 代謝　〈Lv.4〉

2.1代謝の基本経路／2.2食物の摂食状況による代謝の変化

[MEMO] 浸透圧を表す単位「mOsm/L」とは／ネフローゼ症候群

確認問題

§1　タンパク質の科学と消化・吸収のしくみ

1 受動輸送と能動輸送による物質の運搬　〈Lv.4〉

1.1受動輸送／1.2能動輸送

2 アミノ酸の解離平衡，酸塩基平衡　〈Lv.5〉

2.1アミノ酸の解離とヘンダーソン・ハッセルバルヒの式／2.2酸塩基平衡と緩衝作用

3 酵素の反応速度論　〈Lv.5〉

3.1酵素の反応速度とミカエリス・メンテンの式／3.2ラインウィーバー・バークプロットとその活用

4 化学結合と分子の形　〈Lv.5〉

4.1共有結合と分子の形／4.2非共有結合と分子の形

[MEMO] 過呼吸による血液のpH変化／Km値が酵素と基質の親和性を表すのはなぜか／Km値の大きい酵素と小さい酵素の生理的な意義／形式電荷

確認問題

§2　糖質の科学と消化・吸収のしくみ

1 ヘミアセタール構造　〈Lv.5〉

1.1ヘミアセタールの形成反応による環状グルコースの生成／1.2ヘミアセタール構造と糖の還元性／1.3二糖と多糖の還元性／1.4還元糖による糖化タンパク質の形成

2 グルコースの吸収・排出　〈Lv.4〉

2.1SGLT1／2.2GLUT2／2.3吸収上皮細胞のナトリウムポンプ

[MEMO] 尿細管におけるグルコースの再吸収　W74／GLUTファミリー

確認問題

§3　脂質の科学と消化・吸収のしくみ

1 脂質と生体膜　〈Lv.4〉

1.1生体膜を構成するリン脂質／1.2さまざまな生体膜

2 脂質メディエーター　〈Lv.5〉

2.1脂質メディエーターの悪影響／2.2脂質メディエーターがつくられるしくみ

[MEMO] ホスファチジルコリンによる「ミセル」と「リポソーム」の形成／コレステロールとステロイドホルモン／抗炎症薬／ω3系脂肪酸によるアレルギー反応や炎症の抑制

確認問題

§4　核酸の科学と消化・吸収のしくみ

1 分子生物学のセントラルドグマ　〈Lv.5〉

1.1 ゲノムと遺伝子／ 1.2 遺伝子の複製／ 1.3 遺伝子の転写／ 1.4 mRNAの翻訳

[MEMO] 突然変異とコドン／mRNAの構造／非翻訳性RNAの重要性

確認問題

1 胃酸分泌を起こす細胞内シグナル伝達　〈Lv.5〉

1.1Gタンパク質共役型受容体（GPCR）とGタンパク質／1.2神経伝達物質やホルモンによる胃酸分泌

2 リン酸化反応によるシグナル伝達　〈Lv.5〉

2.1リン酸化がシグナルを伝えるしくみ／2.2タンパク質のリン酸化反応から学ぶこと

[MEMO] cAMPの発見／シグナル伝達OFFの重要性／カルシウムの重要性／トランスポーターやチャネルタンパク質の細胞内移動

確認問題

索引