クイズ問題: 熱の伝達の方法は3種類ありますが、そのうち唯一、媒体を必要としない方法といえば何でしょう?
答え: 放射

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 電気泳動
text: 電気泳動(でんきえいどう、英: electrophoresis)は、荷電粒子あるいは分子が電場(電界)中を移動する現象。あるいは、その現象を利用した解析手法。特に分子生物学や生化学ではDNAやタンパク質を分離する手法としてなくてはならないものである。
title: バイオセンサー
text: アンペロメトリックセンサーでは、酸素電極や過酸化水素電極を基礎としたグルコースセンサーなどが既に実用化されてはいるものの、安定性などにも依然として課題が残されており、その解決のために酵素の固定化法でスペーサー分子を導入したり、ポリマー分子を同時固定などの報告がみられる。 原理的な面でも,酵素の反応による酸素や過酸化水素などの電極活物質の濃度変化を電解電流として検出する従来の方式ではなく、酵素分子と電極との直接的な電子授受を行い、酵素反応における電子の流れを電気信号に変換する試みが数多く行われてきている。この原理のセンサーは測定対象物中の溶存酸素の影響を受けず、オキシダーゼ反応以外の酸化還元酵素にも適用できる利点を有しており、酵素反応を電気化学的に制御するという意味でも注目を集めている。
title: 電気生理学
text: 測定方法には、電圧を固定し電流を記録するボルテージクランプ(電位固定)法と、一定の電流を流して電圧を記録するカレントクランプ(電流固定)法とがある。前者は一定の膜電位でのイオンチャネルの活動を調べるのに適している。後者は神経伝達物質の作用によりイオン流が生じた際の細胞の反応を調べるのに適している。ボルテージクランプ法は電気信号を増幅器で増幅して測定するが、カレントクランプ法は増幅器を用いず直接測定することが多い。
title: 電気化学
text: 化学物質の性質を電気的に計測する方法を電気化学測定といい、化学物質の濃度や種類、電極上での酸化還元反応の詳細な機構などについての情報が得られる。電極電位を制御するポテンシオスタット(英語版)や、電流を制御するガルバノスタット(英語版)が用いられる。
title: 電解質代謝
text: 電解質代謝(でんかいしつたいしゃ、、英語: electrolyte metabolism、ドイツ語: Elektrolytstoffwechsel)は、溶媒中に溶解して伝導性をもった物質が生体個々の細胞に出入りし、生体内に分布する動態をいう。
title: バイオセンサー
text: バイオセンサ (biosensor) は、生体起源の分子認識機構を利用した化学センサの総称。すなわち、酵素やイオンチャネルなどにより基質特異的な物質の変化移動に伴う、化学ポテンシャル、熱あるいは光学的な変化を信号変換器で電気信号へ変換する装置である。
title: 酵素前駆体
text: 次に、反応を増幅できることである。凝固系・補体系・アポトーシスなどの経路は、活性化された酵素が次の段階の酵素を活性化するというカスケード反応になっている。一つの酵素は無数の基質を反応させることができるので、小さな入力から大きな出力(反応)を得ることができる。
title: フィードバック
text: フィードバック(英語: feedback)とは、もともと「帰還」と訳され、ある系の出力(結果)を入力(原因)側に戻す操作のこと。古くは調速機(ガバナ)の仕組みが、意識的な利用は1927年のw:Harold Stephen Blackによる負帰還増幅回路の発明に始まり、サイバネティックスによって厳密に体系化されて広められた。システムの振る舞いを説明する為の基本原理として、エレクトロニクスの分野で増幅器の特性の改善、発振・演算回路及び自動制御回路などに広く利用されているのみならず、制御システムのような機械分野や生物分野、経済分野などにも広く適用例がある。自己相似を作り出す過程であり、それゆえに予測不可能な結果をもたらす場合もある。21世紀に入り、多種多様なサービスで不可欠になった情報システムも、フィードバック制御を前提として開発されている。
title: 電気化学的分極
text: 静止電位では電極上において酸化反応による電流と還元反応による電流が釣り合っており結果として外部回路には電流が流れない(電極反応が必ずしも化学平衡になってはいない)が、アノード分極では電極電位が正の方向にずれて電極上では酸化反応(アノード反応)がより優位となり、逆にカソード分極では電極電位は負の方向にずれて還元反応(カソード反応)が優位となる。
title: 酵素
text: 酵素は生物が物質を消化する段階から吸収・分布・代謝・排泄に至るまでのあらゆる過程(ADME)に関与しており、生体が物質を変化させて利用するのに欠かせない。したがって、酵素は生化学研究における一大分野であり、早い段階から研究対象になっている。
title: バイオセンサー
text: 例えば、イオン感応性電界効果トランジスタ(ISFETセンサ)に酵素膜を被覆し、酵素反応によりイオン種濃度(例えばH)が膜内に増加するように素子を作成すると、そのセンサは試料中に挟雑物中が多くとも、その酵素に特異性を持つ基質の濃度に比例した電気信号を得ることができる。
title: メタボロミクス
text: メタボロミクス(Metabolomics)あるいはメタボローム解析(Metabolomic analysis)とは、細胞の活動によって生じる特異的な分子を網羅的に解析することである。メタボロームという語は、ある生物の持つ全ての代謝産物(メタボライト)を表す。伝令RNAの発現データやプロテオームの解析だけでは細胞で何が起こっているのか分からないが、メタボロームのプロファイルは細胞のある瞬間の生理を明らかにすることができる。システム生物学の目的の1つは、プロテオーム、トランスクリプトーム、メタボロームの情報を統合し、生体の完全な姿を描き出すことである。
title: ポリメラーゼ連鎖反応
text: ポリメラーゼ連鎖反応(ポリメラーゼれんさはんのう、英語: polymerase chain reaction)とは、DNAサンプルの特定領域を数百万〜数十億倍に増幅させる反応または技術。英語表記の頭文字を取ってPCR法、あるいは単純にPCRと呼ばれ、「ポリメラーゼ・チェーン・リアクション」と英語読みされる場合もある。
title: 郡山久二
text: 細胞内で何らかのエネルギーを機械的な動きに変換する分子を分子モーター(英語:molecular motor)と呼ぶ。分子モーターの働きによって細胞は変形・移動し、細胞内では様々な高分子の輸送が行われる。類似の用語にタンパク質モーター、モータータンパク質等。
title: バイオセンサー
text: 電気化学バイオセンサーは電気化学センサの一種で基本となる電極の性質により電流を検出するアンペロメトリックセンサーと電位変化を検出するポテンショメトリックセンサーに大別される。
title: 酵素
text: 生体を機関に例えると、核酸塩基配列が表すゲノムが設計図に相当するのに対して、生体内における酵素は組立て工具に相当する。酵素の特徴である作用する物質(基質)をえり好みする性質(基質特異性)と目的の反応だけを進行させる性質(反応選択性(反応特異性ともいう))などによって、生命維持に必要なさまざまな化学変化を起こさせるのである。
title: アナプレロティック反応
text: TCA回路は代謝のハブであり、エネルギー生産と生合成において最も重要である。したがって、ミトコンドリアにおけるTCA回路中間体の濃度を調節することは細胞にとって極めて重要である。細胞内代謝の恒常性(ホメオスタシス)を保つためには、アナプレロティックフラックス(flux: 流量)とカタプレロティックフラックスのバランスを取らなければならない。
title: バイオセンサー
text: バイオセンサの原理は1962年にリーランド・クラーク(英語版)により提唱され、最初の論文は1967年にアップダイクとヒックにより報告された。その報告は、酵素(グルコースオキシダーゼ)をゲルを使って担持した電極により基質(グルコース)の有無を検出する系についてであった。
title: 活動電位
text: 生体膜における活動電位の伝達の仕組みは、イオンチャネルを持つ細胞膜をRC回路とみなすことでより深く理解できる。この回路において、イオンチャネルは抵抗、絶縁体である脂質膜はコンデンサーとして表される。電圧によって抵抗が変わる電位依存性イオンチャネルは可変抵抗であり、K漏洩チャネルは通常の抵抗として表現される。膜間におけるNaとKの濃度差は電源(電池)とみなせる。また、軸索方向への神経伝達を妨げる要因も抵抗として表現される。
title: マイクロリアクター
text: ポンプによる送液に律動(パルス)が生じることがあり、これも問題のひとつとされる。律動が小さいか、あるいはまったくないポンプの開発に多くの労力が注がれている。電気浸透流 (electroosmotic flow, EOF) を使うと、定常的な送液を行うことができる。
title: 触媒
text: 化学・工業で用いられる触媒はほとんどが人工的に作られた物質であるが、生体内で進行する化学反応を触媒する物質も多く存在し、まとめて生体触媒と呼ぶ。生体触媒で最も重要なものはタンパク質を母体とする酵素であるが、生命の起源においてはRNAの触媒(リボザイム)が極めて重要な役割を果たしていたと言われている。また、抗体を触媒として利用した抗体触媒の研究も、1990年代から盛んに行われている。
title: シグナル伝達
text: 多くの場合、最初の刺激から過程が進むにつれ、関与する酵素や分子の数が増大する。このような反応の連鎖は「生化学的カスケード(英語版)」と呼ばれ、弱い刺激から大きな反応が誘導(増幅作用)される。効率によってはたった1つの刺激で数百万ものシグナル分子を応答させることができる。この結果は生命個体にとって全く無視できるレベルのものから、病的なレベルに至るものとなる可能性もある。
title: 受動輸送
text: また、受動拡散の考え方の1つにpH分配仮説と呼ばれるものがある。薬物は体内で分子型(非解離型)とイオン型(解離型)の平衡状態にあり、一般に分子型が脂溶性、イオン型が水溶性である。pH分配仮説はイオン型の状態にある薬物は細胞膜を透過できないとする仮説である。よって、薬物の分配・吸収にはpHが大きく関与していると考えられている。
title: ルーニ
text: 電気浸透(でんきしんとう、英語:electro-osmosis)とは、液体と固体が接している所に電圧をかけた場合に、液体が移動する現象。これにより生じる液体の流れを電気浸透流(でんきしんとうりゅう)という。液体の中にある溶質や荷電粒子だけが動く電気泳動と違い、バルクの液体が動く現象である。19世紀初め、物理学者ロイスが電気泳動と同時に発見した。
title: 酵素
text: 20世紀後半になると、X線回折をはじめとした生体分子の分離・分析技術が向上し、生命現象を分子の構造が引き起す機能として理解する分子生物学と、細胞内の現象を細胞小器官の機能とそれに関係する生体分子の挙動として理解する細胞生物学が成立した。これらの学問によってさらに酵素研究が進展する。すなわち、酵素の機能や性質が、酵素や酵素を形成するタンパク質の構造やそのコンホメーション変化によって説明づけられるようになった。
title: 倉林啓士郎
text: メタボロームはタンパク質、RNA、DNAそして様々な階層の概念を含む。それはまた経路ネットワークを形成する小さな連携(回路)から構成される。広い見地に立てばメタボローム研究の成果は、産業上の価値がある代謝産物を生産する代謝工学技術を確立するとも言える。
title: ヘモレオロジー
text: ヘモレオロジー(英: hemorheology) または 血液レオロジー (英: blood rheology)とは、血液とその構成要素(血漿や血球など)の流体としての性質を研究するレオロジーの一分野である。血液の適切な組織灌流は、血液の流動学的性質が適正な範囲内にあることにより得られる。これら流動学的性質の変動は疾患の病態生理において重要な役割を果たしている。血液の粘度を決定する要因は、血漿の粘度、ヘマトクリット、そして赤血球の力学的性質である。赤血球は、その変形能(英語版)と凝集能(英語版)の観点から,力学的に特有の振る舞いを示すことで知られている。そのため、血液は非ニュートン流体として振る舞う。
title: ルーニ
text: 電気浸透流を利用したものに電気浸透ポンプ(EOポンプ)があり、微量の液体を動かすために燃料電池などに応用されている。
title: イオン導入
text: イオントフォレシス(iontophoresis)、イオン導入は、生体組織に物質を送達するために電流を用いる技術。通常、角質がバリアとなり脂溶性で分子量500程度の物質しか通さないためこれを突破するために用いる。イオン化できる医薬品や化粧品の薬物送達に用いられる。
title: 分子マシン
text: 生体分子機械は一般的に、ATPをエネルギー源として動くが、ATP合成酵素のように膜の両側のプロトン濃度勾配によるエネルギーを駆動源として逆にATPを合成するものなども存在する。
title: 内部抵抗
text: 「電池」の内部抵抗は、構成素材の抵抗成分(オーミック抵抗)と、化学反応の速度限界による抵抗成分(反応抵抗)が存在する。このような性質は計算上、抵抗成分と捉える事が出来る。電池が消耗してくると「起電力は変わらないが、内部抵抗が増加していき出力電圧が下がる」と考える事ができる。
title: ダイオード
text: ダイオードの活用例として、インダクタンスを持つ回路に欠かせない還流ダイオード(かんりゅう - )がある。インダクタンスを持つ回路の電流を遮断するとき、大きなサージ電流が発生する。これをほかの負荷に流さないよう、負荷に対して並列に、そして負荷の入出力方向とは逆を向くようにダイオードを接続し、サージ電流をダイオード側に逃がし帰還するようにしている(完全に保護できるわけではないので注意が必要)。
title: 廣川信隆
text: 1970年代に「急速凍結顕微鏡法」を開発し、神経細胞の中で働く分子モーターの働きを解明し、現在発見されている90種の分子モーターの大部分を発見した。特に分子モーターが「微小管」の中を毎秒数マイクロメートルで動いて物質を運んでいることを発見した。また心臓の左右の位置が分子モーター (KIF3) の働きで左右されることや、がんを抑制する分子モーターを発見した。
title: ルイージ・ガルヴァーニ
text: ガルヴァーニが考えたように、生命活動は電気的なものであり、特に生体を構成する細胞それぞれに細胞電位(静止電位)があるが、その電気を発生する仕組みは化学電池と同じであり、生体外でも再現可能だという点でボルタの直観は正しかった。ボルタはガルヴァーニのいう「動物電気は流体だ」という結論には同意しなかったが、両者は意見は違えども互いに尊敬しあっており、ボルタは化学反応で発生した直流の電気を galvanism と名付けた(galvanism は直流電気とも訳される)。電気発生の仕組みについての意見の対立から、ボルタは相手の理論が間違っていることを示すために世界初の電池を作った。それがボルタ電池と呼ばれるようになった。ガルバニ電池とはボルタ電池なども含めた化学電池が電気を発生する仕組み、あるいは同様の電気化学的な系を指すもので、特定の電池を意味しない。
title: 相補性 (分子生物学)
text: 一本鎖DNAは相補的なDNAまたはRNAと容易に結合し、ハイブリダイゼーションを行う。この原理は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)などの一般的な実験技術の基礎をなしている。
title: 悪性腫瘍
text: 通常の細胞では、酸素が十分に供給されている時は、ATP合成のエネルギー効率が高いが合成速度の遅いミトコンドリアでの酸化的リン酸化でエネルギー生産を行い、酸素が十分に供給されない時は、エネルギー効率が悪いが速度の速い解糖系によって、エネルギーを得ている。一方、がん細胞は酸素が十分に供給されている環境下でもエネルギー効率の悪い解糖系で活動する。これはワールブルク効果(「ウォーバーグ効果」とも)と呼ばれている。この現象は以前から知られていたが、代謝物を一斉に測定・解析を行なうメタボロミクスによって、非がん組織と比較してがん組織で解糖系の代謝中間体のプロファイルが明らかになり、解糖系の活性化が明確に示された。なお、通常の細胞の代謝に関しては解糖系によるATP合成速度は電子伝達系によるATP合成速度の約100倍の速度を有している。
title: 化学
text: 燃焼や金属製錬および腐食などの本質は酸化と還元で説明される。酸と塩基が反応の窓口となる電子対が原子と一体になっているのに対し、酸化と還元は電子が単独で動き反応を起こす。そのため、酸化還元は電圧と密接に関係し、電流を生じさせる機構の基本的な原理に当たる。還元の代表的な用途は卑金属の精製であり、酸化は生化学において重要なクエン酸回路に見られる。
title: 充電
text: 充電(じゅうでん)とは、二次電池に電流を流し化学的にエネルギーを蓄積したり、コンデンサに電圧を印加して電荷を蓄積することである。対義語は放電である。
title: 増幅回路
text: バイポーラトランジスタでは入力電流の小さな変化が、電界効果トランジスタ(FET)や真空管では入力電圧の小さな変化が、出力電流の大きな変化を生むという特性がある。それにより信号の電力を増大するのが電力増幅である。電力負荷を駆動する信号の電圧を増加させる場合は電圧増幅と呼び、電流を増加させる場合は電流増幅と呼ぶ。トランスは電圧・電流を変換するが信号の電力は増大しないので電力増幅にはならない。電力増幅では信号のエネルギーが増大するが、それは増幅素子自身が信号の電気エネルギーを生み出しているのではなくて、弱い入力信号のエネルギーを用いて外部の電源から供給される電気エネルギーの流れを制御することにより大きな出力信号を作り出している。
title: 吸収 (化学)
text: 吸収と吸着を合わせて、またいずれの機構か不明の場合も含め、収着(しゅうちゃく、sorption)と呼ぶ。 固体内部に気体または液体が移動する現象を吸蔵と呼ぶ。広義の吸蔵は吸収または吸着によるものを含み、例えば水素吸蔵合金などは吸収によるものである。
title: ナノネットワーク
text: 拡散ベース(diffusion-based)の分子通信では、分子は流体媒体中の自発的拡散を介して伝搬する。この場合、分子は、拡散の法則のみに従い、流体媒体中に存在する予測不可能な乱流の影響を受けることもある。フェロモン通信は、フェロモンが空気や水などの流体媒体に放出される場合は、拡散ベースの分子通信となる。この種の輸送の他の例には、細胞間のカルシウムシグナリング、細菌間のクオラムセンシングがある。
title: トンネル効果
text: 量子生物学において、無視できない量子効果の筆頭として量子トンネル効果が挙げられる。ここでは、電子トンネリングとプロトントンネリングの二つが重要となる。電子トンネリングは多くの生化学的酸化還元反応(光合成、細胞呼吸)および酵素反応のキーファクターであり、またプロトントンネリングはDNA自発変異におけるキーファクターである。
title: 暴走
text: 電気回路において、発熱が更なる発熱を招き、温度制御が不能な状態を熱暴走と呼ぶ。一般に、電気回路に電流を流すと、電気抵抗に比例して発熱する(ジュールの法則)。さらに、コンピュータに用いられる導線は細い(断面積が小さい)ため、抵抗が大きい。以上の理由で、電気回路、特にコンピュータの回路は熱暴走に陥ることがある。
title: 酵素
text: 19世紀当時、ルイ・パスツールによって、生命は自然発生せず、生命がないところでは発酵(腐敗)現象が起こらないことが示されていた。したがって「有機物は生命の助けを借りなければ作ることができない」とする生気説が広く信じられており、酵素作用が生命から切り離すことができる化学反応(生化学反応)のひとつにすぎないということは画期的な発見であった。
title: アナプレロティック反応
text: アナプレロティック反応(アナプレロティックはんのう、英: anaplerosis)あるいは補充反応は、代謝経路の中間体を生成する反応である。アナプレロシス(anaplerosis)の語句はギリシャ語のAna(再び)およびPlerotikos(満たす)に由来する。こういった反応の例はトリカルボン酸 (TCA) 回路(クレブス回路あるいはクエン酸回路とも呼ばれる)において見られる。呼吸におけるこの回路の正常な機能では、TCA中間体の濃度は一定に保たれる。しかしながら、多くの生合成反応も基質としてこれらの分子を使用する。アナプレロシスは生合成(カタプレロティック反応あるいは消費反応と呼ばれる)に抜き取られたTCA回路中間体を補充する作用である。
title: マイクロ流体力学
text: 音響液滴射出(英語版)とは、超音波パルスを用いて小体積の流体(典型的にはナノリットルからピコリットル程度)を接触することなく駆動する技術である。音響エネルギーを流体サンプルに集束することにより、ピコリットル単位の小体積液滴を射出する。ADE技術は非常に穏やかなプロセスであり、タンパク質や高分子量DNA、生きた細胞などを破壊したり殺したりしてしまうことなく輸送することができる。この特徴から、プロテオミクスや細胞ベースアッセイなどの様々な応用が可能となる。
title: 液体抵抗器
text: 液体抵抗器(えきたいていこうき)は、液体を電気抵抗体として利用した抵抗器。 液抵(えきてい)、水抵抗器(みずていこうき)ともいう。
title: 電気泳動
text: 泳動には直流電流を用いる。一般的な電源では交流電流であるので、AC-DCコンバータ(あるいは整流器ともいう)を用いて直流電流に変換してから電流を流す。
title: チョッパ制御
text: 任意の電力を取り出す際に、抵抗制御やシリーズレギュレータでは、余分な電力を「熱」として捨てているのに対し、チョッパ制御では制御素子で電流を高速でON-OFFし、必要な電力だけを取り出すため、熱によるエネルギーの損失が少ない。制御素子にはサイリスタやパワートランジスタなどを用いる。
title: 電極
text: 電気化学(電気分解、電池)では、電極から電解質に正電荷が移動する電極(電解質から電子が流入する電極)がアノードで、酸化反応が起きる。電解質から電極に向って正電荷が移動する電極(電解質に向って電子が放出される電極)がカソードで、還元反応が起きる。(カソードは「かんげん(還元)」と覚える)
title: 生分解
text: 生分解(せいぶんかい)とは、バクテリア、菌類、その他の生物によって化合物が無機物まで分解されることである。ほぼすべての化合物は、やがて生分解され無機物となるが重要なのは時間である。それらの速度に関係する要素としては、光、水、酸素や温度などの環境や、その物質自体が分解菌に利用されやすい(バイオレメディエーションが高い)などの要因による。
title: FETバイオセンサ
text: 電界効果トランジスタのゲート絶縁膜上に固体されたプローブ分子との特異的な相互作用に基づく測定対象物質の吸着(あるいは結合)は,その電荷に起因するFETデバイスの電気信号(ドレイン電流-ゲート電圧特性の変化)として検出される。ISFETセンサに酵素膜を被覆して酵素反応により、Hのようなイオン種の濃度が膜内に増加するように素子を作成すれば、仮に試料中に挟雑物中が多くてもその酵素に特異性を持つ基質の濃度に比例した電気信号を得ることが可能となる。
title: 定量PCR
text: 定量PCR(ていりょうピーシーアール、英: Quantitative polymerase chain reaction, Q-PCR)は、その産物を迅速に定量できるポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) の改良型である。これは DNA、cDNA または RNA の増幅が行われる前の総量を間接的に測る方法である。そして通常は目的の遺伝子配列が存在するかどうか、何コピー存在するのかを確かめる目的で利用される。3種類の方法があり、これらは難易度と詳細が異なる。他の PCR 同様、DNA試料は DNAポリメラーゼと温度変化によって増幅される。
title: 再生回路
text: 再生回路では入力された信号の一部が増幅され再度入力側に戻されるため、フィードバックは入力側のLCR回路の損失を減らす方向に働き、LCR回路側から見ると負性抵抗が接続されたように見える。
title: 整流器
text: 整流器(せいりゅうき、英語:rectifier)は、電流を一方向にだけ流す(整流)作用を有する素子。交流を直流に変換する素子の総称であり、実際の素子としては、陰極(カソード)と陽極(アノード)の2端子、あるいは、さらに制御端子を加えた3端子のものがある。
title: 酵素
text: 多くの酵素は生体内で作り出されるタンパク質をもとにして構成されている。したがって、生体内での生成や分布の特性、熱やpHによって変性して活性を失う(失活)といった特性などは、ほかのタンパク質と同様である。
title: 生化学
text: 生体内の物質代謝のほとんどには酵素の関与が見られる。逆に酵素が有する基質特異性により、代謝反応の各段階にはそれぞれ固有の酵素が関連しているので物質代謝を研究することは裏返して見るならば酵素を研究することでもある。酵素タンパク質の発現や化学物質を介した情報伝達システムによる酵素機能の調節は分子生物学でも研究される。
title: マイクロ流体力学
text: マイクロ流体技術の進展により、酵素解析(例: グルコースや乳酸アッセイ)、DNA解析(例: PCRや高スループットシークエンシング)、プロテオーム解析などの分子生物学的操作に革命がもたらされている。マイクロ流体バイオチップの基本的構想は検出などのアッセイ操作とサンプル事前処理やサンプル準備を一つのチップに統合するというものである。
title: 電気分解
text: 液体に2つの電極を接触させて電極間に電圧をかけると、液体中の化学種と電極との間で電子の受け渡しが起こり化学反応が進行する。このとき、電源の正極に接続した陽極(アノード)では化学物質から電子が奪われて酸化が起こり、反対に負極に接続した陰極(カソード)では化学物質に電子が与えられて還元が起こる。この結果、元の化学物質が化学分解する場合を電気分解という。電気分解により気体が生じたり、金属陽イオンが還元されて陰極上に析出したりする。
title: オームの法則
text: となる。比例係数 R は導体の材質、形状、温度などによって定まり、電気抵抗(electric resistance)あるいは単に抵抗(resistance)と呼ばれる。
title: 負性抵抗
text: そのほか、トランジスタやオペアンプなどの増幅素子にフィードバックをかけることで負性微分抵抗を持つ能動回路を構成できる。近年では負の微分抵抗を持つ材料や素子が研究レベルで多数発見されている。負性抵抗を発現させる物理的プロセスは多様であり、各種の素子はそれぞれ( I–V 特性で表される)独自の特徴を持っている。
title: バイアス (電子工学)
text: ダイオード、トランジスタ、真空管のようにACの時変信号を処理する電子素子も、正しい動作には一定のDC電圧もしくは電流(すなわちバイアス)を必要とする。これらの素子への入力は、DCのバイアス電圧もしくは電流にAC信号を重畳させたものとなる。
title: 東関東自動車道
text: 用いられるアフィニティーの種類は、たんぱく質同士の結合(抗原と抗体、シグナル伝達過程で結合するたんぱく質同士など)、たんぱく質と低分子物質との結合(酵素とその基質、受容体とホルモンなどのリガンド、キレートされた金属イオン、その他たんぱく質による特異的結合など)、核酸(DNA、RNA)の相補的結合、核酸とたんぱく質の特異的結合など様々なものがある。一方の物質を担体(デキストランやアガロースなどのゲルが多く用いられる)に固定化し、分離すべき物質の溶液を流し込むという方法がとられる。
title: 化学浸透
text: ピーター・ミッチェルは1961年に化学浸透仮説を提唱した。その理論は、呼吸を行う細胞でのATP合成のエネルギーの大部分は、グルコースなどの高エネルギー分子の分解によって形成されたNADHやFADH2のエネルギーを利用した、ミトコンドリア内膜を挟んだ電気化学的勾配に由来することを示唆するものであった。
title: 分子エレクトロニクス
text: 素子の構成要素としての観点から有機分子を見た場合、大きさと構造がナノスケールで厳密に定義された部品であるというだけではなく、これまでのバンド構造を基本とした電子素子の枠組みを超える、魅力的な機能を備えている。単一あるいは少数の分子で構成された系では、バリスティック伝導(Ballistic conduction)、離散的な分子軌道が関与した共鳴トンネリング(Resonant tunneling)、電子強相関(Electron correlation)などが重要となる。これらの過程に振動・電子励起、分子運動・コンホメーション変化、酸化・還元などが結合して、多彩な量子的伝導物性が期待できる。
title: 化学気相成長
text: 供給する化学種や求める特性などによって、様々なバリエーションが存在する。最も基本的なのは、化学反応の制御に熱を用いる熱CVDである。
title: LC回路
text: コイル (L) とコンデンサ (C) が交流電源に並列接続されているとする。R はコイルの内部抵抗とする。XL と XC が等しいとき、両者の電流が逆方向で打ち消しあい、主線に流れる電流が最小になる。結果として全体の電流は最小となり、インピーダンスが最大になる。
title: フィードバック
text: 生命現象においてフィードバック(負のフィードバック)は恒常性の維持、学習等 において非常に重要な役割を果たしている。一例としてフィードバック阻害と呼ばれる現象がある。これは、蛋白質の作用が他の物質の影響を受けて変化する現象であるアロステリック効果のうち、代謝系のある反応を触媒する酵素の活性が、その代謝系の生産物によって抑制される場合のことである。
title: 再生回路
text: 真空管やトランジスタなどの能動素子を用いた増幅回路や検波回路の出力の一部を正帰還で入力に戻すと、入力信号をより強める方向に働くため出力は帰還(フィードバック)が無い場合より大きくなる。帰還量を発振直前の状態に近づけるに従い増幅率は増加する。再生回路はこのような原理により元の増幅回路より大きな増幅率を得る回路である。
title: ボルタンメトリー
text: 多くの化学反応は、電子のやり取りを伴う酸化還元反応であり、電圧を印加して反応を進行させることができる。電位を反応の駆動力とすれば、反応速度は電流値で見ることができる。物質の種類によって反応する電位が異なるので、その電位は反応物質の定性分析に利用できるだけではなく、電流は反応物質の濃度に比例するので定量分析も行える。また電極表面における化学反応の過程の解析などに用いられる。得られる電流-電位曲線のことをボルタモグラムという。
title: 酵素
text: 生物に対して何らかの刺激(熱、pH、圧力などの変化)を与えると、その刺激に対してエキソサイトーシスと呼ばれる分泌形態で分泌型酵素を放出する現象が見られる場合がある。構造生物学の進歩において、最初に結晶化され立体構造が決定されていった酵素の多くは分泌型酵素であった。
title: バイアス (電子工学)
text: 能動素子(トランジスタや真空管)に入力信号が印加されていないとき、特定の端子に生じるDC電圧もしくは電流を素子の動作点(英語版)(バイアス点、静止点、Q点とも)という。素子につながれた回路のうち、この電圧もしくは電流を安定供給する役割を持つものをバイアス回路という。
title: 電子伝達体
text: 生物学において、電子供与体による電子受容体への電子の供与はエネルギーを放出させる。この過程(電子伝達系)において電子供与体は酸化され、受容体は還元される。細菌などの微生物は電子伝達系によりエネルギーを得る。電子伝達系は細胞呼吸にも関与する。
title: 電子
text: 電気伝導体内を流れる電流の担い手は、特定の原子の原子核にとらえられていない自由電子(伝導電子)である(電荷を運ぶという意味では、ホールやイオンも該当する)。特に半導体においては、伝導電子だけに注目して単に「電子」と表現することが多い(半導体素子において「電子が欠乏」と言っても、原子核だけになっている訳ではない)。
title: モルフォゲン
text: モルフォゲン(英語:morphogen)は発生、変態、再生の際に局在する発生源から濃度勾配を持って発せられ、形態形成を支配する物質である。発生源の近くの組織で高濃度に達したり、時には長く持続したりして空間的情報を与える。
title: 負性抵抗
text: 電子工学における負性抵抗(英: negative resistance, NR)とはある種の電気回路や素子が持つ特性で、端子間に加わる電圧が増加すると流れる電流が減少することを言う。通常の抵抗器において印加電圧が増えるとオームの法則により電流も比例して増えていき、抵抗値が正となるのとは対照的な振る舞いである。正の抵抗に電流が流れると電力を消費するが、負の抵抗は電力を発生する。負性抵抗は特定の条件下で電気信号の電力を増加させて増幅機能を担うことができる。
title: 酵素反応速度論
text: 酵素反応速度論 (こうそはんのうそくどろん) とは酵素によって触媒される化学反応を反応速度の面から研究する学問。酵素の反応速度論を研究することで、酵素反応の機構、代謝における役割、活性調節の仕組み、薬物や毒が酵素をどう阻害するかといったことを明らかにできる。
title: 電気抵抗
text: 電解液では、電流を担うのは電子や正孔ではなく、イオンである。イオン性液体の電気抵抗率は濃度によって大きく変化する。蒸留水はほぼ不導体だが、塩水は電気伝導性が高い。細胞膜において電流を担うのはイオン化した塩である。細胞膜には特定のイオンを選択的に通す小さな穴(イオンチャネル)があり、それによって細胞膜の電気抵抗が決まる。
title: 増幅回路
text: 電圧、電流、電力のどれを重点的に増幅するかによって、電圧増幅器、電流増幅器などと呼ぶこともある。
title: 不飽和脂肪酸
text: 脂質過酸化反応とは、脂質の酸化的分解反応のことを言う。フリーラジカルが細胞膜中の脂質から電子を奪い、結果として細胞に損傷を与える過程のことを言う。この過程は、フリーラジカルの連鎖反応のメカニズムによって進行する。生体機構は、フリーラジカルを捕獲することによって速やかにラジカル反応を停止させ、それゆえ脂質である細胞膜を保護し得る様々な抗酸化物質を生み出してきている。スーパーオキシドディスムターゼ(SOD)、カタラーゼ、ペルオキシダーゼを含んだその他の抗酸化物質が生体内で作られている。
title: 電子伝達系
text: プロトンポンプは、電子伝達プロセスの中心であり、膜の内外での電気化学的勾配を作り、ATP合成酵素がATPを合成できるようにする。
title: グローブボックス
text: 無担体電気泳動(ゲルなどの担体を用いず溶液状態で行う電気泳動)ではジュール熱によって対流が起こりやすく、物質の安定した分離を行う上で不都合である。しかし十分に細い毛細管を使えば対流を防ぐことができ、発生するジュール熱の放熱も容易なことから、物質の分離に用いることができる。
title: 補酵素
text: 運搬する原子団による分類などは現在行われておらず、生育因子が補酵素であると後から実験的に証明されたものが多い。そのために補酵素の分類は主たる構造によっておこなわれる。しかしながら電子伝達に関する補酵素群に関しては、「電子伝達体」という呼称が与えられている。
title: 代謝
text: 代謝の化学反応は代謝経路によって体系づけられ、1つの化学物質は他の化学物質から酵素によって変換される。酵素は触媒として、熱力学的に不利な反応を有利に進めるため極めて重要な存在である。また、酵素は、細胞の環境もしくは他の細胞からの信号(シグナル伝達)の変化に反応することにより代謝経路の調節も行う。
title: バイポーラトランジスタ
text: 動作はすべて電流モード(入力電流に対して出力電流を得る)であるため、全体として動作時に消費する電力量が大きくなる。このため、大電力を扱う際には、電圧モード(入力電圧に対して出力電流もしくは出力電圧を得る)の電界効果型デバイス(真空管やFETなど)に比べると不利である。微小信号の増幅についても、トランジスタを動作させるだけの電流が得られなければ増幅機能は果たせないということになる。
title: 吸熱反応
text: 吸熱反応(きゅうねつはんのう、英語:endothermic reaction)とは、エネルギーを熱として吸収する、つまり負の反応熱を持つ化学反応のこと。広義には相転移、溶解、混合等の物理変化(吸熱変化)も含める。反応によっては熱でなく電気などの形でエネルギーを与えることで進行するものもある。対義語は発熱反応。吸エルゴン反応はギブズエネルギーを吸収する反応のことであり、吸熱反応とは別概念(これらの関係は後述)。
title: カロリック説
text: カロリック説を前提とした熱現象の理論構築が進められていく一方で、18世紀の終わりごろから、熱放射に関する研究が盛んになっていた。熱の伝わり方としては伝導、対流、放射の3つがあるが、熱放射は熱伝導や対流とは異なり、離れた2点間に直接熱が伝わる。この現象に関しては、カロリックが物体から直接放射されることによって熱が伝わっているとする説と、物体の間にあるカロリックが振動することで伝わっているという2つの考え方があり、その中でも前者が多くの支持を得ていた。
title: 好熱菌
text: 低温による核酸分子やタンパク質の構造の異常変化(変性)への対処はシャペロンによって行われる。シャペロンは、変性した構造を元の状態に戻す働きを持つ。低温下での変性とは、核酸の場合、分子内に熱力学的に安定な二次構造が形成されて転写と翻訳の過程に問題が生じることである。タンパク質の場合、構造変化は機能を喪失させる。
title: 膜輸送体
text: 二次性能動輸送を司る輸送体は、キャリアー(Carrier:運搬体)とも呼ばれる。膜の両側の電気化学ポテンシャル差、すなわち濃度勾配とイオンによる電位差をエネルギー源として物質を輸送する。このエネルギー源として原核生物ではプロトンが、真核生物ではナトリウムイオンが使われる例が多い。酵素と同じ速度論的性質(ミカエリス・メンテン式)を示すので、基質を結合した中間体を経て輸送するものと考えられる。そのため、(正確には酵素ではないが)透過酵素またはパーミアーゼ(Permease)とも呼ばれる。
title: 酵素阻害剤
text: 生体内にある物質が酵素阻害物質になることもある。例えば、代謝経路の途中にある酵素では、下流の代謝産物により阻害されるものがあり(フィードバック阻害)、これは代謝を調節する機構として働いている。さらに、生物体内にあって生理的機能を持つ酵素阻害タンパク質もある。これらはプロテアーゼやヌクレアーゼなど、生物自身に害を及ぼしうる酵素を厳密に制御する機能を持つものが多い。
title: 酸化還元電位
text: 呼吸鎖電子伝達系では、解糖系やTCA回路にて生産されたNADHやFADH2等を用いてプロトン濃度勾配の形成を行なうが、その時に流れる電子は以下のように伝達が行われる。
title: 電子回路
text: アナログ回路の基本構成部品として、配線、抵抗器、コンデンサ、コイル、ダイオード、トランジスタがある(最近では、メモリスタも基本素子の1つとして加わっている)。配線を直線で表し、各部品を記号で表した回路図で表現するのが一般的である。アナログ回路の解析にはキルヒホッフの法則を利用する。すなわち、ある節点(配線が交わる点)での全電流の総和は常に0であり、閉路を形成する配線上の電圧の総和は0になるというものである。配線は一般に電気抵抗がなく電圧がかからない理想的な電気伝導体とみなす。電気抵抗やリアクタンスを付与するには、明示的に抵抗器やコイルのような受動素子を追加する。トランジスタなどの能動素子は、制御された電流源または電圧源として扱われることが多い。例えば電界効果トランジスタはソース・ドレイン間の電流源としてモデル化でき、その電流はゲート・ソース間の電圧で制御される。
title: 基質 (化学)
text: 基質(英語:substrate)とは、化学反応において他の試薬と反応して生成物を作る化学種の1つである。合成化学や有機化学においては、基質の化合物にわずかに修正を加えて目的の物質へと変換する。 生化学においては酵素と結合して酵素が働く場所となる物質を基質と呼ぶ。ルシャトリエの原理より、基質は濃度が変化する物質である。「基質」という言葉が指すものは文脈によって大きく異なる。
title: サン・ヴィート・スッロ・イオーニオ
text: フィードバック阻害(フィードバックそがい)とは、代謝系のある反応を触媒する酵素の活性が、その代謝系の生産物によって抑制される現象。生産物の生産量を調整する働きがある。アロステリック効果の一種で、生体内におけるフィードバック制御の一例でもある。生産物に類似の構造を持つ物質(アナログ)によっても起きることがあり、この場合はアナログ阻害と呼ばれる。微生物工学においては、最終生産物を大量に得るために、その生産物自身や、その生産物の前駆体、あるいはそれらのアナログによるフィードバック阻害を起こさない変異株(アナログ耐性株)を人為的に培養する手法が用いられている。
title: 代謝
text: 異化(異化作用)とは外部から取り入れた高分子量の有機物あるいは無機物を水やアンモニアなどの単純な低分子まで分解し、その過程でエネルギーを得てATPを合成する代謝である。現生する生物は地球上に存在するほとんどの有機化合物を代謝できると言われているが、異化代謝系が各々に存在しているわけではなく、代表的なATP生成機構に最終的には集約されていく。それらの機構とは発酵、呼吸、光合成の3つである。光合成はカルビン - ベンソン回路が含まれる場合は同化反応となりうるが、光化学反応においては、NADPHおよびATPが生産されるために異化反応に分類される。またATP合成を主たる目的とした循環的光リン酸化はより異化反応的側面が強い。
title: 電子伝達系
text: 電子伝達系(でんしでんたつけい、英: Electron transport chain)は、生物が好気呼吸を行う時に起こす複数の代謝系の最終段階の反応系である。別名水素伝達系、呼吸鎖などとも呼ばれる。水素伝達系という言葉は高校の教科改定で正式になくなった(ただ言葉として使っている人はいる)。
title: 電気二重層コンデンサ
text: キャパシタ(コンデンサ)なので、自己放電によって時間と共に電荷が失われ、化学反応で電気を蓄える二次電池と比べると蓄電できる時間は短い。一方、化学反応を必要としないため充電と放電の反応が早く、内部抵抗も少ないために、大電流での充放電が行なえる。化学反応ではないので、充放電の電圧は一定ではなく、0Vから2Vや2.5Vまでの範囲で直線的に変化する。
title: 電気分解
text: 電気分解(でんきぶんかい、(英: electrolysis)は、化合物(化合物溶液)に電圧(二電極法の場合)または電位(三電極法の場合)をかけることで、陰極で還元反応、陽極で酸化反応を起こして化合物を化学分解する方法。もしくはその化学分解によって生成物を生成する方法。略して電解ともいう。同じ原理に基づき、電気化学的な酸化還元反応によって物質を合成する方法は電解合成と呼ばれ、特に生成物が高分子となる場合は電解重合という。
title: 電気回路
text: 大学等における授業科目としての電気回路は、抵抗、インダクタ、コンデンサ等の受動素子が電源に接続された回路で、電気回路の基本的性質を題材とする。
title: 酵素
text: 酵素(こうそ、英: enzyme、中: 酶)とは、生体で起こる化学反応に対して触媒として機能する分子である。酵素によって触媒される反応を「酵素的」反応という。このことについて酵素の構造や反応機構を研究する古典的な学問領域が、酵素学 (こうそがく、英: enzymology)である。