錯イオンが生体内ではたらく仕組みを学び応用する化学

生命がもつ錯イオン

動植物にはさまざまな「金属錯体」と呼ばれる物質が含まれています。金属錯体とは金属イオンに非金属原子・分子が結合した物質の総称で、高校では錯イオンとしてならいます。金属錯体は美しい色を呈することが特徴の一つです。例えば血液の赤色はヘモグロビンに由来しますが、そのタンパク質にはヘムという鉄を結合した金属錯体が含まれており、酸素運搬機能に重要な役割をはたしています。また、植物の光合成を担うタンパク質にはマグネシウムが結合した金属錯体からなるクロロフィルが含まれています。他にも、金属錯体を含むタンパク質が数多く存在し、生命維持に必要な化学物質やエネルギーをつくり出しています。

生体内の金属錯体の機能は自然の驚異

生体内の金属錯体は人類がもつ化学の常識からすると驚くべき機能を実現しています。そのメカニズムを解明するには、さまざまな学術を必要とします。したがって、世界中の化学者、生物学者、物理学者たちが共同で研究に取り組んでいます。例えば、大型放射光施設やレーザー光を利用してヘムを含むタンパク質や人工的に合成した金属錯体の分子構造を調べることで反応メカニズムが考察されました。また合成した金属錯体を用いて生命の優れた化学反応を模倣する試みが行われてきました。この研究において、化学反応の途中で一瞬生まれる物質（反応中間体）をとらえてメカニズムの解明に向けた重要な知見が得られました。これらの研究をとおして自然の英知に一歩近づいたといえます。

生命の化学の仕組みをマネした先の夢

生体内の金属錯体の原理を理解して模倣できるまでには、まだまだ遠い道のりがあります。この研究が進めば人類共通の財産である化学の学問の発展に貢献します。さらに、持続可能な水素の製造や二酸化炭素を燃料に変える技術、希少元素を用いない燃料電池や次世代の電池の開発にもつながる可能性を秘めています。環境・エネルギー問題の解決に貢献できるかもしれないという、大きな夢をはらんでいるのです。

※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

※夢ナビ講義の内容に関するお問い合わせには対応しておりません。

先生情報 / 大学情報

山陽小野田市立山口東京理科大学工学部応用化学科教授太田雄大先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

化学

先生が目指すSDGs

メッセージ

将来の進路等について悩みをもったときは、著名な科学者の自伝を読むといいと思います。先ずは化学者の福井謙一先生の『学問の創造』をおすすめします。意外にも福井先生は化学が苦手だったそうです。また数学者の広中平祐先生の『生きること学ぶこと』も若き日のことがよく書かれておりおすすめします。さらに物理学者のファインマン先生の『ご冗談でしょう、ファインマンさん』を読むと、偉大な学者が自由奔放で大変ユニークな人であることがわかります。偉大な人の意外なエピソードを読むと、勇気が湧いてきます。

山陽小野田市立山口東京理科大学に関心を持ったあなたは

山陽小野田市立山口東京理科大学は「確かな基礎教育」を掲げ、基礎学力を育成する体系的な教育を行っています。2016年4月、公立大学法人へと移行、2018年4月西日本初の公立の薬学部を設置し、工学部・薬学部の二学部体制となりました。東京理科大学の姉妹校として、基礎学力を重視した実力主義の教育を受け継ぎ、工学・薬学の専門的な学術を教育・研究するとともに、地域産業界・医療界で活躍する人材を育成します！