Biochemistry: The Molecular Basis of Life（生化学：生命の分子的基盤）

引用

McKee, T., & McKee, J. R. (2020). Biochemistry: The Molecular Basis of Life (7th ed.). Oxford University Press.

章の要約

第7版は約940ページ、19章からなるハードカバーである。オックスフォード大学出版局は本書を、化学、生物学、健康科学・生命科学の課程に在籍し、生化学を専攻はしないが確かな入門を必要とする学生のための、中級レベルの1学期用教科書と説明しており、有機化学を1単元履修した学生を対象としている。出版社が強調する点は三つある。化学と生物学のバランス（生化学の原理を細胞生理学や生物医学の文脈に置くこと）、問題解決の重視、そして健康、農業、工学、法科学への応用である。章の順序は古典的で、基礎、分子と酵素、長い代謝の部分、そして最後に核酸と遺伝情報の流れという流れになっている。

第1–4章：生化学入門／生きている細胞／水：生命の母体／エネルギー

個々の生体分子を詳しく扱う前に、4つの基礎の章が置かれている。導入の章の後、生きている細胞の構造に一章をまるごと割き（生化学を細胞の生理学の中に位置づけるという出版社の強調と一致する）、続いて水とエネルギーにそれぞれ一章をあてる。後者は代謝の章の熱力学的な土台である。

第5–6章：アミノ酸、ペプチド、タンパク質／酵素

次にタンパク質の構造と機能、続いて酵素が扱われる。これらは後のすべての代謝経路が依拠する章である。

第7–8章：糖質／糖質代謝

糖質は、構造の章と代謝の章という対で扱われる最初の生体分子であり、代謝の章は好気的なエネルギー生成の章へとつながっていく。

第9–10章：好気的代謝I：クエン酸回路／好気的代謝II：電子伝達と酸化的リン酸化

好気的代謝は二つの章に分けられている。まずクエン酸回路、次に電子伝達と酸化的リン酸化である。

第11–12章：脂質と膜／脂質代謝

脂質の構造は生体膜とあわせて扱われ、続いて脂質代謝が来る。第7–8章の「構造の後に代謝」という型の繰り返しである。

第13章：光合成

光合成にまるごと一章があてられ、好気的エネルギー代謝、電子伝達、膜の章の後に置かれている。コンパニオンサイトにあるこの章の補足エッセイには、デンプンとスクロースの代謝やベンケイソウ型有機酸代謝が含まれる。

第14–15章：窒素代謝I：合成／窒素代謝II：分解

窒素代謝は生合成の章と分解の章に分けられている。これらの章に付属するコンパニオンサイトの補足エッセイ（必須アミノ酸、ヌクレオチドとヘムの生合成、カテコールアミン、高アンモニア血症、痛風）から、扱われる分子の範囲がうかがえる。

第16章：代謝の統合

第8–15章の個々の経路がどのように協調しているかを扱う章で、代謝を全体として見る地点である。

第17–19章：核酸／遺伝情報／タンパク質合成

本書は分子生物学で終わる。核酸の構造、遺伝情報の扱い、タンパク質の合成である。

主要概念

基礎（第1–6章）

• 生きている細胞：本書が生化学的過程を位置づける構造的な文脈。
• 水：生命の媒体。独立した一章が与えられている。
• エネルギー：代謝経路を理解するための熱力学的基盤。
• タンパク質と酵素：アミノ酸、ペプチド、タンパク質の構造と、生化学反応を進める触媒。

代謝（第7–16章）

• 糖質代謝：糖が分解され利用される経路。
• クエン酸回路：エネルギー代謝の中心的な好気的経路。
• 電子伝達と酸化的リン酸化：好気的な細胞がエネルギーを捕捉する仕組み。
• 脂質と膜：脂質の構造と脂質が形づくる膜、続いて脂質代謝。
• 光合成：光エネルギーの捕捉。専用の章で扱われる。
• 窒素代謝：窒素を含む分子の合成と分解。
• 代謝の統合：個々の経路が生体の中でどのように協調するか。

遺伝情報（第17–19章）

• 核酸：DNAとRNAの構造。
• 遺伝情報とタンパク質合成：核酸に蓄えられた情報がどのように維持され、タンパク質として発現するか。

批判的分析

長所

• 生物学と化学のバランス。 出版社が本書について第一に主張するのは、化学と生物学のバランスと、生化学の原理を細胞生理学や生物医学的応用の文脈に置く姿勢である。構成もこれを支えている。序盤に生きている細胞についての章がまるごとあり、最後には代謝の統合の章がある。
• 専攻しない学生向けのペース配分。 本書は、より広い学位課程の一部として生化学を必要とする化学、生物学、健康科学の学生のために書かれている。水とエネルギーに独立した基礎の章を設け、好気的代謝と窒素代謝をそれぞれ二章に分けることで、難しい内容をより多くの小さな単位に分散させている。
• このレベルとしては代謝の扱いが網羅的。 光合成と窒素代謝にそれぞれ専用の章があり、健康科学の学生だけでなく、植物科学、農学、一般生物学の学生にも合う。
• 応用と補助教材。 出版社は問題解決と、健康、農業、工学、法科学への応用を強調している。Oxford Learning Link のコンパニオンサイトには、学生向けに章ごとの復習クイズ、アニメーションと動画のガイド、分子モデル、短い「Biochemistry in Perspective」と「Biochemistry in the Lab」のエッセイ、そして一般化学・有機化学の復習用入門資料がある。

短所

• 想定された授業には長すぎる。 約940ページあり、1学期で扱える量を超えているため、教員も学生も章を選ぶ必要がある。
• 有機化学が前提。 出版社は本書を有機化学を1単元履修した学生向けとしている。その素養のない学生は、酵素と代謝の章の前に、コンパニオンサイトの入門資料や復習用の資料が必要になる。
• 分子生物学は最後にコンパクトに置かれている。 核酸、遺伝情報、タンパク質合成は最後の3章だけなので、情報の流れから始めたい授業や、それを深く扱いたい授業では、順序を入れ替えるか補う必要がある。

コースにおける位置づけ

この生化学コースの書目の中で、マッキーとマッキーは短い入門書と本格的な専攻向け教科書の中間に位置する。Mark Lorch の Biochemistry: A Very Short Introduction と、David Goodsell の図版中心の The Machinery of Life は専門的でない出発点で、予習によい。最も近い代替は Pratt と Cornely の Essential Biochemistry で、問題解決と臨床とのつながりを強く重視した、コンパクトな1学期の入門コース向けの教科書である。代謝（光合成を含む）を広く扱い、細胞生理学の枠組みをもつものを求めるならマッキー、よりコンパクトな本を求めるなら Pratt と Cornely を選ぶとよい。Berg、Tymoczko、Stryer の大部の本から派生した Biochemistry: A Short Course が、1学期用の第三の選択肢である。

生化学を続けて学ぶ学生にとって、次の段階は本格的な教科書である。Voet、Voet、Pratt の Fundamentals of Biochemistry、Appling、Anthony-Cahill、Mathews の Biochemistry: Concepts and Connections、代謝経路を生理学や疾患と結びつける Miesfeld と McEvoy の Biochemistry、あるいは網羅的な Lehninger Principles of Biochemistry や Berg の Biochemistry である。Kuriyan、Konforti、Wemmer の The Molecules of Life と、McMurry と Begley の The Organic Chemistry of Biological Pathways は、マッキーが比較的簡潔に扱う物理化学と反応機構の側面を深める。

本書の使い方

本書は、生化学の授業を一つ履修する生物学、化学、栄養学、農学、医学部進学課程その他の健康関連課程の2年次の学生に向いている。始める前に一般化学と有機化学1単元を修めておくべきであり、記憶が薄れている学生はまずコンパニオンサイトの化学の復習資料に取り組むとよい。

1学期での実践的な読み方は次のとおり。

• 基礎： 第1–6章。第3章（水）と第4章（エネルギー）は化学専攻の学生なら手早く読めるが、代謝の章が依拠しているので飛ばすべきではない。タンパク質と酵素を扱う第5章と第6章は不可欠である。
• 中核の代謝： 第7–10章と第16章、すなわち糖質、好気的代謝、代謝の統合。第16章は、授業で扱う経路を学んだ後にまとめとして読む。
• 課程に応じて選ぶ： 健康科学なら第11–12章（脂質と膜）、植物科学や農学なら第13章（光合成）、アミノ酸代謝が試験範囲なら第14–15章（窒素代謝）。
• 情報の流れ： 授業に分子生物学が含まれるなら第17–19章。そうでなければ別の分子生物学の授業に回す。

学ぶ各章について問題に取り組み、コンパニオンサイトの復習クイズで理解を確かめる。次に進む前に、各経路を何も見ずに描き、それを本と照らし合わせるとよい。