１章 原 子 ― 分子を構成する基本的パーツ
1.1 原子の構造 − 原子核プラス核外電子
1.2 電子殻と電子軌道 − 電子はグループに分かれて存在
1.3 元素の周期表 − 原子番号と元素の性質の関係
２章 分 子 ― 原子がつくるオブジェ
2.1 水素分子の成り立ち − 電子対が原子をつなぐ
2.2 メタン分子 − 炭素の原子軌道が形を決める
2.3 アンモニアと水分子 − 重要な非共有電子対
2.4 エテン − 平たい二重結合分子
2.5 共役二重結合 − π電子の絆
2.6 エチン− 棒状の三重結合分子
３章 酸と塩基 ― 電子の偏りと置換基効果
3.1 水の電離 − 酸でも塩基でもある水分子
3.2 強酸と弱酸 − 身近な胃酸と食酢
3.3 電荷は局在を嫌う − 集中より分散
3.4 置換基効果 − 誘起効果と共鳴効果
3.5 電子吸引性と電子供与性 − σ電子またはπ電子の押し引き
3.6 アンモニアと有機塩基 − 酸と塩基は表裏一体
４章 有機化合物 ― 炭素を含む多様な分子
4.1 有機化合物と生命力 − 常識を覆した尿素合成
4.2 飽和炭化水素 − 有機化合物の骨格の基本
4.3 不飽和炭化水素 − エテンやエチンの複雑バージョン
4.4 芳香族炭化水素 − 共鳴構造の「亀の甲」
4.5 アルコール − エタノールの仲間たち
4.6 カルボニル化合物 − アルコールの酸化生成物
4.7 カルボン酸 − さまざまな誘導体
4.8 ヘテロ環化合物 − 核酸塩基やアルカロイド
５章 立体化学 ― 分子の形を考える
5.1 光学活性 − 生体分子が偏光を回転
5.2 異性体 − 似て非なるものも
5.3 (＋)-乳酸分子の構造 − 十字型の表記
5.4 旋光性と鏡像異性体 − 鏡に映った瓜ふたつ
5.5 鏡像異性体の有無 − グローブ分子か？ 軍手分子か？
5.6 R/S命名法 − 迷いのない不斉炭素の記述
5.7 立体異性体 − 立体配置の違いもさまざま
６章 コンホメーション ― 移ろうかたち
6.1 コンホメーションと立体配置 − 移ろう姿と変わらぬもの
6.2 ブタンのコンホメーション − エネルギーの井戸の底で
6.3 環式化合物の立体構造 − シクロヘキサンはビーチチェア
6.4 シクロヘキサンのだまし舟
− 舟形を経る2種のいす形の相互変換
6.5 生体分子のコンホメーション − 決まった形をとることが大切
７章 有機化学反応 ― そのメカニズム
7.1 ラジカルの反応 − 連鎖的に進行するババ抜き
7.2 鏡の国に行く分子 − 立体構造の反転
7.3 ラセミ化する分子 − 消える光学活性
7.4 カルボニル基への求核反応 − 置換か付加か？
7.5 求核反応の本質 − 求核剤の求核性と塩基性
7.6 炭素−炭素二重結合の生成と消滅 − 脱離反応と付加反応
7.7 炭素骨格の人工合成 − 有機合成化学
８章 脂質 ― 脂肪やステロイド分子
8.1 脂肪分子 − 代表的な脂質
8.2 脂肪酸 − 高度不飽和のものが健康増進効果
8.3 リン脂質 − 細胞の境界は脂質二重層
8.4 ステロイド − コレステロールや性ホルモン
９章 糖質 ― グルコースからデンプンまで
9.1 糖質 − すなわち炭水化物
9.2 グルコース − 太陽の恵みが地球に満ちる糖
9.3 グルコースの構造 − 一筋縄ではいかない奥深さ
9.4 フルクトース − 果物や蜂蜜の甘さ
9.5 二糖 − スクロースの仲間
9.6 多糖 − デンプンとセルロース
9.7 ヘテロ多糖や複合糖質 − 糖鎖がベースの種々の生体分子
1０章 タンパク質 ― 一番の働き手
10.1 タンパク質 − 語源は一番で卵白
10.2 グリシン − 最もシンプルなアミノ酸
10.3 α-アミノ酸 − タンパク質を組み立てる20種の基本ブロック
10.4 種々のアミノ酸 − 20種以外の変わり種
10.5 ペプチド − 数珠つなぎのアミノ酸
10.6 ペプチド鎖の形 −αヘリックスやβシート
10.7 タンパク質の形
− 一次，二次，三次，そして四次のケースも
10.8 酸性タンパク質と塩基性タンパク質 − 電荷と等電点
1１章 核 酸 ― 生命をつかさどる分子
11.1 核酸 − 生命の中心
11.2 DNAとRNAの構造 − ポリヌクレオチド
11.3 DNAの二重らせん化 − 塩基のペアが複製を可能に
11.4 mRNA − DNA情報が転写されるポリヌクレオチド
11.5 tRNA − 翻訳と運搬に携わる分子
11.6 タンパク質の生合成 − アミノ酸を順序通りにつなぐ
1２章 視 覚 ― 光と色を感じる
12.1 光は波 − 波長と色
12.2 光はエネルギーの粒 − 短波長ほど高エネルギー
12.3 視物質ロドプシン − 網膜の光受容体
12.4 色素の色 − 分子による光の吸収
12.5 紫外線と皮膚 − 日焼け防止とＵＶカット
12.6 赤外線 − 見えないけど暖かい光
1３章 味覚と嗅覚 ― 分子を感じる
13.1 走化性と味覚 − 化学感覚
13.2 甘い分子 − 多彩な顔ぶれ，糖やペプチド等々
13.3 うま味分子 − 昆布に続いてカツオ節からも
13.4 苦い分子 − 毒の味，良薬の味
13.5 酸味と塩味 − 酢と食塩の味
13.6 嗅覚 − 空気中の分子を感じる
1４章 食 事 ― 燃料と原材料の取り込み
14.1 食物 − 生きるための栄養補給
14.2 デンプンの消化 − グルコースは植物から動物へ
14.3 タンパク質の消化 − 胃酸で変性，酵素で切断
14.4 脂肪の消化と吸収 − リパーゼが分解
14.5 ビタミン − 微量必須の有機分子
14.6 ミネラル − 無機系の栄養素
1５章 呼 吸 ― 酸素供給とエネルギー生産
15.1 酸素と食物 − 生体へのエネルギー補給
15.2 外呼吸と内呼吸 − 肺と細胞での酸素の授受
15.3 生体内のエネルギー分子 − ATP
15.4 グルコースの生体内酸化 − 先ず解糖で真っ二つに
15.5 クエン酸回路 − 回転ベルトコンベア式の酸化
15.6 電子伝達系 − ATP量産システム
1６章 代 謝 ― 生体分子の合成と分解
16.1 代謝経路，代謝回路，代謝網 − 化学反応のネットワーク
16.2 同化と異化 − 生合成と分解反応
16.3 フィードバック制御 − 過剰在庫の防止
16.4 ホルモン − 調和をつかさどるシグナル分子
1７章 神経と脳 ― 情報通信ネットワーク
17.1 神経系 − 隅々までの情報制御システム
17.2 神経細胞 − 電気信号が神経線維を進む
17.3 神経伝達物質 − 神経細胞どうしをつなぐ化学信号
17.4 脳 − 記憶や感情が宿る140億の神経細胞
17.5 心を左右する分子
− 安らぎのセロトニンや快感のドーパミン
1８章 健康と病気 ― 生体防御と医薬品
18.1 病気 − 健康を損なうさまざまな要因
18.2 種々の生体防御 − 私たちの周囲は敵だらけ
18.4 化学療法薬 − 病原菌を抑える分子
18.5 抗生物質 − 微生物の作る分子が微生物を制する
18.6 抗ウイルス薬 − インフルエンザ対策
1９章 遺 伝 ― 世代をつなぐDNAのたすき
19.1 染色体とゲノム − 両親から受け継いだ一式のDNA
19.2 父からのDNAと母からのDNA − 消える情報と残る情報
19.3 対立遺伝子 − 現れる情報と隠れる情報
19.4 遺伝子の多型 − ヌクレオチド1個の変異SNP
２０章 寿 命 ― 死は新しい生へ
20.1 生体分子の寿命 − 化学的安定性と酵素による分解や排泄
20.2 老化 − 生体分子の損傷の蓄積
20.3 二種類の細胞死 − 自死と壊死
20.4 長寿と生活習慣病 − 肉より魚で血栓防止
20.5 生物 vs.無生物 − その境界は？
20.6 終わりに − 寿命あれこれ
コラムのリスト （⇒ 章と節の構成）
第１編 分子の基礎
１章 原 子 ― 分子を構成する基本的パーツ
＜コラム1A＞ 自然は単純 − 元素と原子
＜コラム1B＞ 花火とネオンサインとオーロラ
− 電子遷移による発光
＜コラム1C＞ 原子モデル − 雲のような電子の軌道
＜コラム1D＞ 漢字の国の周期表 − 部首でわかる元素の分類
＜コラム1E＞ 周期表の形はなぜややこしい？
− エネルギーの序列社会
＜コラム1F＞ PET検査はプラスの電子 − SFの世界が医療の現場に
＜コラム1G＞ 内部被ばくはなぜ怖い？
− ヨウ素剤で抑える131Iの侵入
２章 分 子 ― 原子がつくるオブジェ
＜コラム2A＞ 水の三態 − インフルエンザの流行と湿度
＜コラム2B＞ エテンの意外な一面 − 植物ホルモン
３章 酸と塩基 ― 電子の偏りと置換基効果
＜コラム3A＞ 体脂肪計 − 測るのは電気抵抗
＜コラム3B＞ アンモニアから尿素，尿酸へ
− 有害窒素の廃棄法の進化
４章 有機化合物 ― 炭素を含む多様な分子
＜コラム4A＞ 分子の進化 − 生命の起源へのお膳立て
＜コラム4B＞ 炭化水素の分類 − 動詞「歩く」の活用形！？
＜コラム4C＞ 系統名と慣用名 − 有機化合物の阿波踊り！？
＜コラム4D＞ シス-トランスの違いは決定的 − カイコの求愛
＜コラム4E＞ 二日酔いはアセトアルデヒド
− 飲んだエタノールの運命
＜コラム4F＞ アルカロイド
− フジバカマ(藤袴)とアサギマダラ(浅葱斑)の縁
５章 立体化学 ― 分子の形を考える
＜コラム5A＞ 偏光 − 3D映画の眼鏡は偏光板
＜コラム5B＞ 鏡は左右を反転するか？ − 十字型構造式では
＜コラム5C＞ 化学者は立体構造の賭に勝った！
６章 コンホメーション — 移ろうかたち
＜コラム6A＞ 形を変えるエタン分子 − 京都か宇治か？
＜コラム6B＞ 正多角形，正多面体と有機分子
− サッカーボール形のC60
＜コラム6C＞ 環構造の表記 − ミントの香りメントール
＜コラム6D＞ 超分子化学 −− 分子を超越した集合体
７章 有機化学反応 ― そのメカニズム
＜コラム7A＞ 酸素分子は過激！ − 仲間はずれの電子が2つ
＜コラム7B＞ ラジカル反応の功罪
− プラスチック，フロンガス，活性酸素
＜コラム7C＞ 反応機構の表し方 − 化学反応の本質は電子の移動
＜コラム7D＞ 化学反応のエネルギー図 − 遷移状態と反応中間体
＜コラム7E＞ 水素のふしぎ − 最小の原子が構築する多様な化学種
＜コラム7F＞ 表と裏側に別れて付くの？ − 中間体は三角形
＜コラム7G＞ 自然からの挑戦状 − 天然有機化合物の全合成
第２編 生体分子
８章 脂質 ― 脂肪やステロイド分子
＜コラム8A＞ 不飽和脂肪酸は曲がったキュウリ
− 低融点とシス二重結合
＜コラム8C＞ テルペン類 − 頭も尾もあるC5ユニット
＜コラム8D＞ コレステロールは重要分子− なぜ善玉と悪玉が居るの？
９章 糖質 ― グルコースからデンプンまで
＜コラム9A＞ 雨で蘇る砂漠の植物 − 乾燥や極寒に耐える レハロース
＜コラム9B＞ 牛乳を飲むとお腹がごろごろ
− 日本人はラクトースが苦手
＜コラム9C＞ シクロデキストリン − お気に入り分子の取り込み
1０章 タンパク質 ― 一番の働き手
＜コラム10A＞ α-アミノ酸の「α」って何？ − ギリシャ語の初め
＜コラム10B＞ グルタチオン − 細胞防衛隊のトリペプチド
＜コラム10C＞ インスリンの立体構造
− どうやって２本の鎖を組み合わせたの？
1１章 核 酸 ― 生命をつかさどる分子
＜コラム11A＞ 核酸の情報量 − わずか4種類の文字で大丈夫なの？
＜コラム11B＞ 増える増えるDNA − PCR法
＜コラム11C＞ 温泉好きの細菌 − 熱に丈夫なタンパク質と核酸
＜コラム11D＞ コラーゲンペプチドはお肌に届く？
− タンパク質はアミノ酸から
＜コラム11E＞ 情報は核酸から −「中心教義」は研究でも
第３編 生命の営み
1２章 視 覚 ― 光と色を感じる
＜コラム12A＞ 虹は七色か？ − 連続的なグラデーション
＜コラム12B＞ グラム陽性菌と陰性菌
− 染色で知る細菌の外側の違い
＜コラム12C＞ 蛍光の発光源は励起状態の分子
− オワンクラゲは？
＜コラム12D＞ 白内障 − 水晶体のタンパク質は返品交換なし
＜コラム12E＞ 蛍光増白剤と白内障の術後 − 白さが違う
1３章 味覚と嗅覚 ― 分子を感じる
＜コラム13A＞ コンブのUMAMIは日本の誇り
− 甘苦酸塩に続く第5の基本味
＜コラム13B＞ 胃薬の研究から甘味ペプチド
− 人工甘味料は偶然の産物
＜コラム13C＞ 苦いか？ 苦くないか？ それが問題！
− フェニルチオ尿素
＜コラム13D＞ 味覚変革物質 − レモンがオレンジの味に！
＜コラム13E＞ においの感じ方にも個人差
− 臭気判定士へのテスト分子
＜コラム13F＞ フェロモンは仲間同士の情報分子
− ヒトにもある？
1４章 食 事 ― 燃料と原材料の取り込み
＜コラム14A＞「おなか」はまだ「おそと」− 消化から吸収へ
＜コラム14B＞ 脳細胞とグルコース − 疲れた頭には甘いものを
＜コラム14C＞ 胃袋の中にマイホーム
− 強酸性を生きるピロリ菌の工夫
＜コラム14D＞ 遠洋航海は人体実験 − ビタミン欠乏症の恐怖
＜コラム14E＞ 毒物のヒ素も栄養素？ − すべてに適量が肝要
1５章 呼 吸 ― 酸素供給とエネルギー生産
＜コラム15A＞ 酸素の運び屋ヘモグロビン
− アミノ酸一つの違いで大変
＜コラム15B＞ 多水素・少酸素が高エネルギー
− 有機分子の酸化
＜コラム15C＞ ATPの生産工場ミトコンドリア
− 起源は別の生命体
1６章 代 謝 ― 生体分子の合成と分解
＜コラム16A＞ 生体分子のスクラップ＆ビルド
− 絶え間ない部品交換
＜コラム16B＞ 甲状腺ホルモン − 不足の責任者は誰だ！
＜コラム16C＞ アンジオテンシン
− 血圧に関わるホルモンの登場から退場まで
1７章 神経と脳 ― 情報通信ネットワーク
＜コラム17A＞ 神経もエネルギーを消費する
− 流れに逆らうイオンポンプ
＜コラム17B＞ 神経毒サリンやメタミドホス
− 解除されない筋肉収縮命令！
＜コラム17C＞ 血管脳関門 − BBBは脳を守る関所
＜コラム17D＞ 悪魔の分子 − 麻薬と覚醒剤
＜コラム17E＞ エンケファリン − 内なるモルヒネ
1８章 健康と病気 ― 生体防御と医薬品
＜コラム18A＞ 酒は百薬の長？ − アルコールは薬の敵！
＜コラム18B＞ ダイオキシンとPCB − 毒性の評価は冷静に
＜コラム18C＞ 敵の毒が味方の薬
− 似て非なる分子のもたらす混乱
＜コラム18D＞ 抗生物質と病原菌の闘い − 内弁慶の多剤耐性菌
＜コラム18E＞ 新型コロナウイルス対策
− 新開発のmRNAワクチン
1９章 遺 伝 ― 世代をつなぐDNAのたすき
＜コラム19A＞ ミトコンドリア・イブ − 女系遺伝の始祖？
＜コラム19B＞ 血液型A，B，AB，O
− 違いは赤血球表面の糖1個だけ
＜コラム19C＞ DNAが示す近縁と遠縁 − 進化の系統樹
＜コラム19D＞ ホモ・サピエンス − 孤高のヒト
２０章 寿 命 ― 死は新しい生へ＜コラム20A
＜コラム20A＞ 原子の寿命 − 炭素同位体による年代推定
＜コラム20B＞ 細胞の寿命 − 複製のたびに短くなる命のろうそく
＜コラム20C＞ 永遠の命を得た細胞 − 発がんに関わる平たい分子
＜コラム20D＞ 生活習慣病 − 自業自得？
＜コラム20E＞ 寿命で計る危険の度合い − 損失余命
