人体の構造と機能[2]
生化学　第14版

はしがき

生化学の役割
　医療専門職を目ざす学部・学科へ入学すると，まず最初に，解剖学・生理学・生化学を学ぶことだろう。解剖学や生理学に加えて，なぜ生化学を学ぶ必要があるのだろうか。
　解剖学では，肉眼で観察することのできる臓器や，顕微鏡を通して見ることのできる組織・細胞など，人体の「見える」部分の構造を理解し，名称を知る。生理学では，解剖学で学んだ生体の構造をもとに，実際に生命現象がおこるしくみを知る。そして生化学では，その生命現象を引き起こす目には見えない物質と，その化学反応について学ぶ。生体内のさまざまな物質の化学反応こそが，生命現象そのものなのである。
　解剖学と生理学，そして生化学で学習するたくさんの知識は，医療の共通言語であり，人体の正常機能を理解するための礎となる。そして，そのあとに学ぶ病理学，微生物学，薬理学などの専門的学問の理解と，看護を含むさまざまな医療の実践へとつながる。医療の現場では，病気やけがを患った人たちの，正常から逸脱した「異常」な状態に接することとなるが，「正常（健康）」を理解せずに「異常（病気）」の理解は不可能である。看護師として，目の前の患者を理解し，回復へ向けての適切な看護を提供するためには，生化学を通じて，医療における共通言語を学ぶ必要がある。

改訂の趣旨
　かつては，生化学で扱う領域は，糖質・脂質・タンパク質・核酸といった生体物質の代謝が中心であった。しかし，昨今の科学・技術の急速な進展とともに医療は高度化し，バイオマーカー，遺伝子診断，分子標的薬，個別化医療といった医療用語に代表されるように，多くの疾患の病態や検査法・治療法などが，細胞レベル，分子レベルで語られるようになってきた。それに伴い，医療専門職として身につけておくべき細胞生物学や分子生物学の知識も増加し，「生化学」という科目で扱う範囲は拡大してきている。
　こうした近年の医療の動向を踏まえ，今改訂においては，医療において最低限必要な生化学の知識を，体系的・網羅的に学べるよう，全面的な見直しを行った。全15章からなる構成とし，そのうち第1章から第9章までの第1部では物質代謝と異物代謝，第10章から第13章までの第2部では遺伝学・分子生物学，第14章と第15章からなる第3部では細胞のシグナル伝達とがんを扱う。これにより，栄養学・代謝学などにつながる従来の物質代謝に加えて，毒物・薬物中毒，遺伝子診断やがんゲノム医療で用いられる用語についても網羅的に学習できる構成となっている。

本書の学び方
　筆者は毎年，看護学生・医学生をはじめとした医療専門職を志す学生に生化学の授業を行っており，「生化学は難しい」と感じている学生が多いことは身をもって実感している。生体を分子レベルで理解するためには，ある程度の化学の知識が必要とされるうえに，複雑な化学式が続く代謝経路が盛り沢山であり，親しみにくいであろう。
　しかし，生化学を学ぶにあたり，多くの物質名や複雑な化学式をすべて暗記する必要はない。さまざまな生体機能のなかで，正常を維持するためにどの物質が重要な役割を果たしているのか，正常から異常へと変化する際にどの経路が関連するのかを意識しながら学んで欲しい。このようにして習得した概念や知識は，今後学ぶであろう栄養学，病理学，薬理学，臨床検査学，各臓器別の成人看護学などでも必ず耳にするはずである。本書は，こうした広い領域で登場するさまざまな生体物質について，辞書的に調べることができるよう，生合成経路の化学式やチャート図も十分に掲載してある。
　また，本書の各章末のゼミナールは，看護師国家試験の出題方式と同様に，4つの選択肢から正答を選ぶ方式とした。知識の確認に役立てて欲しい。

　生化学で学ぶ用語は，医療の世界の言葉の1つであり，目の前の「人」を救うための道具であることを心に刻みながら学んで欲しい。本書で学んだ知識が，医療の現場において，少しでも役に立ったという実感を持ってもらうことができれば誠に幸いである。
　最後に，ご専門の立場から本書をご査読いただいた川原裕之教授（首都大学東京）と高橋秀尚教授（横浜市立大学）に心から感謝申し上げたい。

　2018年11月
　畠山鎮次

第1部　生体を構成する物質とその代謝
　第1章　生化学を学ぶための基礎知識
　　A　生化学とは
　　B　生体の化学の基礎知識
　　　1　生体を構成する元素
　　　2　生体を構成する分子
　　C　生命とは
　　D　細胞の構造と機能
　　　1　生体の階層性
　　　2　原核細胞と真核細胞
　　　3　細胞膜
　　　4　核
　　　5　小胞体とリボソーム
　　　6　ゴルジ体
　　　7　リソソーム
　　　8　ペルオキシソーム
　　　9　ミトコンドリア
　第2章　代謝の基礎と酵素・補酵素
　　A　代謝と生体のエネルギー
　　　1　代謝とエントロピー
　　　2　三大栄養素の代謝の概要
　　B　酵素の基礎知識
　　　1　酵素の役割
　　　2　酵素の構成とアイソザイム
　　　3　酵素の特徴
　　　4　酵素の活性調節
　　　5　酵素の分類
　　C　補因子
　　　1　酵素反応における補因子
　　　2　補酵素の種類
　　D　ビタミン
　　　1　ビタミンとは
　　　2　水溶性ビタミンと脂溶性ビタミン
　　E　酵素の反応速度
　　　1　ミカエリス-メンテンの式
　　　2　ラインウィーバー-バークプロット法
　　F　酵素の阻害
　　　1　可逆阻害と不可逆阻害
　　　2　競合阻害
　　　3　非競合阻害
　　　4　不競合阻害
　第3章　糖質の構造と機能
　　A　糖質とは
　　B　単糖の構造と機能
　　　1　単糖の分類
　　　2　単糖の異性体
　　　3　生体のおもな単糖
　　　4　単糖の誘導体
　　C　二糖の構造と機能
　　　1　グリコシド結合
　　　2　生体のおもな二糖
　　D　多糖の構造と機能
　　　1　ホモ多糖の構造と機能
　　　2　ヘテロ多糖と複合多糖
　第4章　糖質代謝
　　A　糖質の消化と吸収
　　　1　消化
　　　2　吸収
　　　3　血糖調節とインスリン
　　B　グルコースの分解
　　　1　解糖系
　　　2　ピルビン酸からアセチルCoAへの変換
　　　3　クエン酸回路
　　　4　電子伝達系
　　C　グリコーゲン代謝
　　　1　グリコーゲンの合成
　　　2　グリコーゲンの分解
　　D　ペントースリン酸経路
　　E　糖新生
　　　1　ピルビン酸からのグルコース合成
　　　2　アミノ酸からのグルコース合成
　　　3　脂質からのグルコース合成
　　F　ガラクトース，マンノース，フルクトースの分解
　　G　糖質代謝に関する遺伝性疾患
　　　1　糖質代謝異常症
　　　2　ムコ多糖症
　第5章　脂質の構造と機能
　　A　脂質とは
　　B　脂質の種類
　　　1　脂質の分類
　　　2　脂肪酸
　　　3　中性脂肪
　　　4　ろう（ワックス）
　　　5　リン脂質
　　　6　スフィンゴ脂質
　　　7　コレステロール
　　　8　エイコサノイド
　　C　リポタンパク質
　　　1　リポタンパク質の構成成分
　　　2　リポタンパク質の体内動態
　第6章　脂質代謝
　　A　脂質の消化と吸収
　　B　脂肪酸の分解
　　　1　中性脂肪の分解
　　　2　β酸化
　　　3　ケトン体の産生
　　　4　脂質からのグルコース合成
　　C　脂質の合成
　　　1　脂肪酸の合成
　　　2　中性脂肪の合成
　　　3　コレステロールの合成
　　　4　エイコサノイドの合成
　　D　脂質代謝に関する遺伝性疾患
　第7章　タンパク質の構造と機能
　　A　タンパク質とは
　　B　アミノ酸
　　　1　アミノ酸の特徴
　　　2　アミノ酸の分類
　　C　タンパク質の構造
　　　1　ペプチド結合
　　　2　タンパク質の高次構造
　第8章　タンパク質代謝
　　A　タンパク質の消化と吸収
　　　1　タンパク質の消化
　　　2　アミノ酸の吸収
　　B　アミノ酸の分解
　　　1　糖原性アミノ酸とケト原性アミノ酸
　　　2　アミノ基転移と酸化的脱アミノ反応
　　　3　アミノ酸の脱炭酸反応
　　　4　アミノ酸代謝酵素欠損症
　　　5　尿素回路
　　C　非必須アミノ酸の合成
　第9章　ポルフィリン代謝と異物代謝
　　A　ポルフィリン
　　　1　ポルフィリンの構造
　　　2　ヘムを含む生体分子
　　　3　ヘムの合成
　　　4　ヘムの分解とビリルビン代謝
　　B　生体異物代謝
　　　1　生体異物とは
　　　2　シトクロムP450と水酸化反応
　　　3　抱合反応
　　　4　アルコールの分解
　　C　活性酸素とその除去反応
　　　1　活性酸素の種類
　　　2　活性酸素の除去反応

第2部　遺伝情報とその発現
　第10章　遺伝子と核酸
　　A　遺伝情報
　　　1　遺伝子の本体としてのDNA
　　　2　セントラルドグマ
　　B　遺伝学の基礎知識
　　　1　細胞分裂
　　　2　染色体
　　　3　メンデル遺伝学
　　　4　モザイクとキメラ
　　　5　細胞質遺伝
　　C　核酸の構造と機能
　　　1　核酸の構成成分
　　　2　DNAの構造
　　　3　RNAの構造と種類
　　D　核酸の代謝
　　　1　プリンヌクレオチドの合成
　　　2　ピリミジンヌクレオチドの合成
　　　3　プリンヌクレオチドの分解
　　　4　ピリミジンヌクレオチドの分解
　第11章　遺伝子の複製・修復・組換え
　　A　DNAの複製
　　　1　複製の開始
　　　2　DNAの合成
　　　3　テロメア
　　B　DNAの修復
　　　1　DNA損傷
　　　2　遺伝子変異
　　　3　DNAの修復機構
　　C　DNAの組換え
　　　1　交差と組換え
　　　2　遺伝子の再編成
　　　3　相同組換え修復
　　　4　ゲノム編集
　　D　DNA修復機構の異常による遺伝性疾患
　　E　遺伝子多型
　　　1　SNP
　　　2　反復配列
　　　3　ハプロタイプ
　第12章　転写
　　A　転写とは
　　B　転写の開始とRNA鎖の伸長
　　　1　プロモーターと応答エレメント
　　　2　転写の開始とRNA鎖の伸長
　　C　転写の終結
　　D　RNAのプロセシング
　　　1　キャップ構造の付加
　　　2　RNAスプライシング
　　　3　ポリA鎖の付加
　　　4　RNA編集
　　　5　RNA干渉
　　E　遺伝子の発現調節
　　　1　オペロン調節
　　　2　クロマチンの制御による転写制御
　　　3　エピジェネティック制御
　第13章　翻訳と翻訳後修飾
　　A　翻訳の概要
　　　1　成熟mRNA
　　　2　アミノ酸の活性化とtRNA
　　　3　リボソームの構造
　　B　翻訳のメカニズム
　　　1　翻訳開始
　　　2　ポリペプチド鎖の伸長
　　　3　翻訳終結
　　　4　翻訳の制御と抗生物質
　　C　タンパク質の折りたたみと輸送・修飾
　　　1　シャペロン
　　　2　小胞体への輸送と変性タンパク質応答
　　D　翻訳後修飾
　　　1　糖鎖修飾
　　　2　脂質修飾
　　　3　リン酸化修飾
　　　4　アセチル化修飾
　　　5　メチル化修飾
　　　6　ユビキチン化修飾
　　E　細胞内輸送シグナル

第3部　細胞のシグナル伝達とがん
　第14章　シグナル伝達
　　A　シグナル伝達の概要
　　　1　シグナル伝達とは
　　　2　シグナル伝達物質と受容体の種類
　　B　細胞内シグナル伝達の機序
　　　1　イオンチャネル内蔵型受容体によるシグナル伝達
　　　2　Gタンパク質共役型受容体によるシグナル伝達
　　　3　酵素共役型受容体によるシグナル伝達
　　　4　その他のシグナル伝達
　　C　内分泌の生化学的基盤
　　　1　フィードバック調節とホメオスタシス
　　　2　視床下部ホルモン
　　　3　下垂体ホルモン
　　　4　末梢ホルモン
　　　5　ホルモンの異常による疾患
　第15章　がん
　　A　がんの性質
　　B　細胞周期とがん
　　C　がん遺伝子
　　D　がん抑制遺伝子
　　E　染色体転座
　　F　がん薬物療法

索引

本書の記述の正確性につきましては最善の努力を払っておりますが、この度弊社の責任におきまして、下記のような誤りがございました。お詫び申し上げますとともに訂正させていただきます。

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