Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
30460:Quantum Chemistry (M) § 30461:Quantum Biology (M) 2024 Fall Mon4 College　of　Life　Sciences KIKUCHI TAKESHI 2

Campus

BKC

Class Venue

Forest103

Language

日本語

Course Outline and Method

ゲノム情報からタンパク機能を推定・解析を行うためには、詳細な分子論的考察が重要になる。特に、構造のエントロピー効果や溶媒効果とともに静電的な相互作用や電荷のゆらぎなどの量子効果はタンパク機能に関する考察において不可欠である。本講義では、特に重要と思われる量子力学理論について概説する。その内容は、量子力学の基礎、分子軌道法、フロンティア軌道理論、生体分子の電子状態、ドラッグデザインへの応用である。

本科目の授業実施形態：対面

Student Attainment Objectives

１． 量子論の基礎、波動関数、固有方程式を理解する。
２． 原子、分子の電子構造の基礎を理解する。
３． 分子軌道法の基礎を理解する。
４． 分子軌道法の創薬への応用について理解する。
具体的にこれらの問題が解ける。

Recommended Preparatory Course

物理１、化学１ 、物理化学１　生命物理学（化学統計熱力学）

Course Schedule

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
Ⅰ／菊地

1
量子論の基礎

スペクトル、粒子性と波動性

２／菊地

2
原子模型と波動性の導入

ボーアの模型、シュレーディンガー方程式

３／菊地

3
波動関数

存在確率、固有方程式、１次元の粒子

４／菊地

4
水素原子

原子軌道、動径部分、角度部分

５／菊地

5
多電子原子とスピン

独立電子モデル、パウリの原理

６／菊地

6
原子の電子配置

組み立て原理、有効核電荷

７／菊地

7
摂動法

１次摂動、２次摂動

８／菊地

8
変分法

変分原理、リッツの変分法

９／菊地

9
多原子分子

ボルン・オッペンハイマー近似、断熱ポテンシャル

Ⅰ０／菊地

10
分子軌道（MO）

軌道エネルギー、HOMO、LUMO

Ⅰ１／菊地

11
分子構造

ウォルシュダイアグラム、結合次数

Ⅰ２／菊地

12
軌道の混合

軌道エネルギーの変化、混成軌道

Ⅰ３／菊地

13
分子軌道と化学反応

フロンティア軌道、軌道対称性

Ⅰ４／菊地

14
生体分子の電子状態

タンパク、核酸、ポルフィリン、フラビン

Ⅰ５／菊地

15
生体分子の電子状態 定量的構造活性相関、ドラッグデザイン

タンパク、核酸、ポルフィリン、フラビン

Class Format

対面講義を15回実施する。

Recommendations for Private Study

授業内容に出てくるキーワードとその意味をよく復習すること。教科書の章末問題を解いておくこと。

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 70

原子、分子の量子論的表現、生命科学への応用に関する理解を問う 。
Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)		 0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment　
(Evaluation of Everyday Performance in Class)		 30

講義内にて２～４回分のレポートを課し、講義内容の理解を確認する。
講義への参加状況など総合的に評価する。

Grade Evaluation Method （Note）

Advice to Students on Study and Research Methods

授業を単に聴いているだけでは理解が不十分であると思われる。キーワードをしっかりと復習すること。キーワードは講義中に指摘する。

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
量子化学 大野公一 岩波書店 4000079867

Textbooks （Frequency of Use, Note）

教科書に沿って講義を進めます。また教科書に掲載されている演習問題や統計表を使って演習問題を解きますので、必ず各自で教科書を購入してください。

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
量子生物学入門 永田親義 学会出版センター 4762200689

Reference Books （Frequency of Use, Note）

特になし

Web Pages for Reference

随時紹介する

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Communication Paper,Other (Separate instructions will be provided)

Other Comments

特になし
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