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イグノーベル賞

ノーベル賞に対して、イグノーベル賞という賞もあります。
ノーベル賞は様々な学問分野に対して多大な利益を生み出す発見をした人に与えられる名誉ある賞であることは皆さん知っていると思いますが、イグノーベル賞というのはどういった賞なのでしょうか？

イグ・ノーベル賞とは、1991年、雑誌編集者のマーク・エイブラハムズが創設した、とびっきり愉快な裏ノーベル賞のこと。
　イグ・ノーベルとは、くだらない、という意味のignobleという単語と、ノーベル賞をかけた造語であるという。
　この賞は、もっとも人を笑わせ、考えさせた研究と研究者に与えられる。
　例年10月に、ハーバード大学のサンダース・シアターで授賞式が贈られる。
　賞金はなし。授賞式に出席するための旅費も受賞者の自腹である。ただし、副賞はあり、毎年、趣向を凝らした、非常にチープな賞品が贈られる。
参考url[http://homepage3.nifty.com/kite-tonde/ig.html]

ノーベル賞に対して、何かどうでもいい、つまらない研究をした人に贈られる賞、という認識をしている人もいますが、そんなことはありません。
そんな研究者を侮辱したような賞があるわけないじゃないですか。（まあ、確かにあまり快く思っていない研究者はいるようですが・・・）
要するに、研究をして、かつその結果みんなの笑いをとれる成果を生み出した研究者に贈られる賞がイグノーベル賞なのですよ。

そんなイグノーベル賞ですが、実は日本人が数多く受賞していまして、近年は2007年、2008年、2009年（つまり今年も）と3年連続でイグノーベル賞を受賞しています。
ちなみに2007年はウシの排泄物からバニラの香り成分であるバニリンを単離したこと、2008年は粘菌がパズルを解く能力があることを発見したことにより受賞しています。
今年イグノーベル賞を受賞したのは北里大学名誉教授の田口文章であり、「ジャイアントパンダの排泄物から採取したバクテリアを用いると、台所の生ゴミは質量で90パーセント以上削減できること」を示したことにより生物学賞を受賞しました。
なにやらパンダは笹を食べますが、特にパンダが笹を分解する酵素などを持っているわけではないので、パンダの体内には特殊なバクテリアが存在しているのではないか？と思い研究をした結果発見したらしいですよ。

最近知ったのですが、イグノーベル賞にもたくさん分野があり、以下に挙げるような種類があります。
1．栄養学賞
2．平和賞
3．考古学賞
4．生物学賞
5．医学賞
6．認知科学賞
7．経済学賞
8．物理学賞
9．化学賞
10．文学賞

2008年の例ですが、
・平和賞：「植物にも人間と同様に尊厳がある」ことを法的に定めた、スイスの人間以外の生物工学に関する連邦倫理委員会とスイス国民に授与。

・考古学賞：考古学の発掘現場付近に生息するアルマジロが、発掘品をより深く埋めたり持ち去ったりすることで、発掘現場がメチャクチャになるだけではなく、歴史が変わってしまう可能性があることを示した、ブラジル・サンパウロ大学のアストルフォ・ゴメス・デ・メロ・アラウージョ氏とジョゼ・カルロス・マルセリーノ氏に授与。

ほんとおもしろいですね。

不妊治療について

あまり知られていませんが、実はヒトの10％程度のカップルが不妊症であると言われています。意外に多いのですね。
その治療法として以下のような方法が行われています。

IVF(in vitro fertilization)：試験管内受精法

ホルモン処理により排卵させた成熟卵を子宮より抜き取り、試験管内で媒精することにより受精卵を得る方法。
「in vitro」とは、「試験管内で」と言う意味です。（対照的に in vivo = 生体内で）
この方法はつまり女性の体から卵子を取ってきて、試験管内で精子と受精させることで人工的に受精卵を得る方法です。言うのは簡単ですが、卵子を取るのはかなりの痛いようですので女性がかわいそうですね。
この方法は主に女性の体に問題がある場合に用いられる方法です。

ICSI(intracytoplasmic sperm injection)：卵内精子注入法

成熟卵中に直接精子を注入する。この方法を用いると、受精能獲得、遊泳、先体反応、（精子と卵子の）膜の融合などが不要となり、高い確率で異常な精子でも受精が可能となる。
遊泳というのは精子が鞭毛を動かして卵子のあるところまで泳いでいくことです。
ICSIは卵子の中に人工的に精子を注入することで、異常な精子でも受精できるようにする方法です。精子が卵子のあるところまでたどりついてしっかりと受精するためには、様々な手順を踏まなくてはなりません。先に述べた受精能獲得、遊泳、先体反応、膜の融合というのはすべて受精のために必要なものであり、これらのうち1つでも欠けたら受精することが出来ず、不妊症になります。
この方法は主に男性の体（精子）に問題がある場合に用いられる方法です。まあ成功率はそんなに高くなくて、せいぜい50％くらいですね。

アイスクリーム頭痛

アイスクリーム頭痛とは、冷たいものを食べたときに頭が「キーン！！」となるあれです。
アイスクリーム頭痛は関連通の一種であるとされています。

□関連通とは
関連通(Referred pain)とは、実際に炎症を起こしている部分とは異なる部分(隣orかなり離れた部分など様々)が痛みを感じる現象のことです。
最もいい例は、心筋梗塞です。実際になったことがないので何とも言えませんが、血流不全により心筋梗塞に陥ると、異常が起こっている心臓ではなく、首、肩、背中が痛みを感じるそうです。これは知りませんでした。ドラマとかで心筋梗塞になって心臓を抑えているシーンは、間違いだったというわけですね。
物理学者や科学者は1880年代からこの現象のことを知っていましたが、この現象の正式なメカニズムは解明されていません。

(参考文献 wikipedia英語版[2009/11/22])
ていうかやばいですよwikipedia。日本語版と英語版のコンテンツ量の違いにびっくりします。
英語版が詳しすぎますw( ﾟдﾟ )

アイスクリーム頭痛のメカニズムには、以下の2説があるようです。

1．三叉神経などの中枢神経を通じて脳に伝わる説

これは上記の心筋梗塞のような関連痛の例ですね。
この場合は実際に痛みを感じている場所は喉や口の中ですが、刺激が強すぎるため神経の中継場所で情報が錯綜してしまい、なぜか頭が痛みを感じてしまう、ということです。

2．頭の血管に、一時的に炎症がおきる説

冷たいという強い刺激が引き金になって、冷えてしまった口内を温めるために血量を増やそうとして頭の血管が急に太くなると、頭の血管に軽い炎症が一時的におきるからといわれます。食べて数十秒くらいたってからキーンと痛くなるのは、炎症がおきるのに時間がかかるためです。

参考文献『アイスクリーム頭痛』
http://www.karadakara.com/dict/keyword/%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%82%B9%E3%82%AF%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%83%A0%E9%A0%AD%E7%97%9B.html

結論としては、ゆっくり食べれば問題はないと言うことかなぁ　|アイス|（＞＜； ）ｷｰﾝ

14章『エネルギー変換-ミトコンドリアと葉緑体』(3)

高エネルギー電子はクエン酸回路を介して生じる

ミトコンドリアはエネルギー源としてピルビン酸と脂肪酸の両方を使うことができる。
ピルビン酸はグルコースなどの糖から作られ、脂肪酸は脂肪に由来する。
これらのエネルギー分子は両方ともミトコンドリア内膜を通過して輸送され、ミトコンドリア・マトリックスの酵素によって重要な代謝中間体であるアセチルCoA(アセチル補酵素Aの略、化学式は C23H32P2N5O12S)
に変換される。
その後、アセチルCoAのアセチル基がマトリックス中でクエン酸回路によって酸化される。
この回路では、アセチルCoAの炭素原子がCO2になり、これは老廃物として細胞から排出される。
最も重要なのはクエン酸回路が高エネルギー電子を生産することで、これは活性型運搬体分子であるNADHとFADH2によって運ばれ(下図参照)、さらにミトコンドリア内膜に移行して電子伝達系に入る。

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bookres.fcgi/mboc4/ch14f9.gif
NADHによる電子の供給

NADHとFADH2は電子を失ってNAD+とFADになり、酸化的代謝が継続することになる。(下図参照)

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bookres.fcgi/mboc4/ch14f10.gif
ミトコンドリアのエネルギー生産機構

ピルビン酸と脂肪酸がミトコンドリアに取り込まれて(下部)、アセチルCoAに分解される。
その後クエン酸回路で代謝されてNAD+がNADHに、FADがFADH2に還元される。
酸化的リン酸化ではNADH(とFADH2)由来の高エネルギー電子がミトコンドリア内膜の呼吸鎖を介して酸素に渡される。
この電子伝達によって内膜を挟んでプロトン勾配が作られ、これを使ってATP合成酵素によりATPが作られる。
基本的にこの繰り返しである。
高エネルギー電子を渡して酸化されたNAD+とFADは、また細胞質に戻りクエン酸回路で還元される。
クエン酸回路でNAD+とFADは、『1つのプロトンと2つの高エネルギー電子』を得ることにより還元される。

化学浸透作用が酸化反応のエネルギーをATPに変換する

クエン酸回路は好気的代謝の一部とされるが、それ事態で酸素を使うわけではない。
分子状酸素が直接消費されるのは、ミトコンドリア内膜で行われる異化反応の最終段階だけである。
炭水化物、脂肪などの食物の酸化反応の初期段階で燃焼により生じたエネルギーの大部分は、気質からNAD+やFADに渡された高エネルギー電子の形でまず蓄えられる。
これらの電子がNADHやFADH2として運ばれて、ミトコンドリア内膜の呼吸鎖を介して分子状酸素と結合する。
この家庭で遊離するエネルギーの大半がミトコンドリア内膜にある酵素によりADPとP(リン酸)からATPを作る反応に使われることから、この最後の一連の反応を『酸化的リン酸化』とよぶ。

細胞の分子生物学４版 14章『エネルギー変換-ミトコンドリアと葉緑体』(2)

ミトコンドリアとは？

ミトコンドリアは真核細胞で細胞質の堆積の相当な部分を占め、複雑な動物の進化に必須でした。
もしミトコンドリアがなければ、現存の動物細胞は必要なATPをすべて嫌気的解糖から得なければならないが、グルコースをピルビン酸に分解する解糖ではグルコースの酸化で得られる全エネルギーのほんの一部しか利用できないのです。
糖の代謝はミトコンドリアで完結します。
つまり、
解糖　　場所：細胞質
グルコースをピルビン酸に分解。2分子のATPを合成できる。
　　　　　　↓
化学浸透機構(クエン酸回路)　　場所：ミトコンドリア
解糖でできたピルビン酸(と脂肪酸)を水と二酸化炭素に分解。約30分子のATPを得る。

よって、ミトコンドリアがあることで解糖のみから得られるATPの約15倍のATPが得られることになります。
まあ現状は「ミトコンドリアが細胞内でたくさんのATPを合成しているよ」、ということを覚えておいてくれればよいです。

ちなみに、ミトコンドリアは直径0.5um〜1.0umの細菌に似た細長く固い円筒として書かれることが多いですが、生きた細胞を微速度顕微鏡映画で見ると極めて高い運動性を持つ柔軟な小器官であり、常時変形している上にミトコンドリア同士で融合したり分裂したりしているそうです。
こんな感じで↓
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bookres.fcgi/mboc4/ch14f4.gif
柔軟なミトコンドリア

※高校の教科書や昔の教科書なんかでは、ミトコンドリアで合成されるATPは38分子、ということになっているようですが、現在は約30分子、というのが有力らしいです。

ミトコンドリアの構造

簡単にいきます。ミトコンドリアは

1．外膜
2．内膜
3．マトリックス(間質)
4．膜間部分

これらにより構成されています。役割などは以下の図を参照してください。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bookres.fcgi/mboc4/ch14f8.jpg
ミトコンドリアの一般的構造