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Ⅰ-4 生化学実験に用いる単位と量（演習） |
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| ３：ＳＩ接頭語 |
| 単位が大きすぎたり小さすぎたりする場合、ゼロをたくさん書くことを避けるため、その単位の記号の前に接頭語をつける。基本的には単位が１０００倍または１／１０００倍になるごとに接頭語を変える。 ※0.000015 molは15μmol と書き、13400 m は13.4kmと書く。 |
| 解説：＜１ｍは何ｃｍなの？＞ |
| キロだとかミリだとか、センチだとかがおなじみですね。皆さん本当に良くつかってるはずです。さらに最近はパソコンを通じてメガ、ギガなど、環境問題で「水質検査すると微量に含まれる・・・・」なんてときにマイクロやナノなんてのがおなじみになってますね。これからこれらの表現について、きちんと整理して考えてみましょう。 この接頭語はこれからの社会生活（実験で、とか学校の勉強でとかではありません）で、非常に重要です。接頭語の関係を使いこなすことが”日常生活”で必要ですからここで知識をまとめておいてください。いいですか、学校の勉強ではなく、死ぬまで必要になる基本知識ですよ！ |
| 接頭語と単位の記号の間にはすき間も、点や終止符も入れない。 誘導単位の記号の間には空間をおき、さらに、はっきりさせるために、文字の中ほどに点を打つことがしばしばある。 例：ms=millisecond（ミリ秒）＝10－３s m･s=metre × second（メートル×秒）= m × s |
| 解説：＜日本は四桁、世界は三桁＞ |
| 日本の単位では、接頭語に相当する表現は一、十、百、千、万、十万、百万、千万、億、十億、百億、千億、兆、十兆、百兆、千兆・・・・・・というふうに変化することは知ってますよね。つまり、一、十、百、千という四桁単位で、次に万、億、兆、京・・・・と４桁ずつつづきますよね。ポイントは四桁ずつの変化ですね。世界で通用するＳＩ単位も基本的にはこれと同じです。 ただし、三桁で変化します。これはまず最重要項目として覚えなさい（ほら、また「覚えなさい」の命令が出ましたよ、重要です）。 実はこの四桁と三桁の違いが、慣れないうちは混乱するようですね。がんばりましょう。 |
| 解説：＜ＳＩ単位の記号は大文字と小文字で意味が違う（その２）＞ |
| また、前のＳＩ基本単位のときに注意しましたが、ここでも非常に重要なことがあります。それは、たとえばミリやキロの記号はｍ(小文字）やｋ(小文字）であって、Ｍ（大文字）やＫ(大文字)ではありません。また、同様にメガやギガはＭ（大文字）やＧ（大文字）であって、ｍ(小文字）やｇ(小文字）ではありません。ここで気づくことがありませんか？同じエムであっても、接頭語ではｍはミリで、Ｍはメガとなります。つまり、ミリのつもりでＭをつかうと、他の人はメガとよんでしまいますね。大文字と小文字の違いは大切です。 |
| 解説：＜大きい値を省略する接頭語と小さい値を省略する接頭語＞ |
| 接頭語はまず、２種類に大別します。「大きい値を省略するために使われる接頭語」と、「小さい値を省略するために使われる接頭語」です。始めは混乱しそうですが、いくつかはすでにおなじみですよね。 |
| 解説：＜大きい値を省略する接頭語＞ |
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「大きい値を省略するために使われる接頭語」は三桁ずつキロ、メガ、ギガ、テラ・・・と変化しますね。最近はパソコン関係でテラまでおなじみになりましたね。そう、テラまでは覚えなさい。 |
| 解説：＜小さい値を省略する接頭語＞ |
| 「小さい値を省略するために使われる接頭語」も三桁ずつミリ、マイクロ、ナノ、ピコ、フェムト・・・と変化しますね。最近の分析化学の発展によって、ピコまでの分析ができるようになりました。ピコまでは覚えましょう。っと、ここではセンチを忘れてはいけません。センチは１／１００を表します。すでにセンチメートルとして小さい頃からおなじみですね。 また意味を考えてみましょう。センチは１／１００ですから、１センチメートルは1メートル（１ｍ）の１／１００ということです。これを再確認すれば、ミリは１／１０００ですから1ミリメートルは1メートルの１／１０００だとわかりますね。そのほかの接頭語もすべて考え方は同じです。 |
| 解説：＜パーセントとパーミル＞ |
| センチについてもう一つ、知ってると役に立つ知識です。パーセントって知ってますよね。％で表します。／（～分のという意味）の前と後ろに一つずつ、二つの小さい０が付いてます。これ、１と０と０、つまり１００と見えませんか？。さあ、もう一つ話を進めます。一般社会ではほとんど使われませんが、パーミルという表現があります。「‰」と表します。ワープロでもパーミルで「‰」と変換してくれます。この記号は、パーセント（％）の／の後ろにさらに０が一つ足されてます。すなわち／と０と０と０、つまり１０００と見えませんか？そうです。％は１／１００、‰は１／１０００を表しているのです。 もう一つ、パーセントの「セント」ですが、これは、語源がセンチと同じです。つまりずばり１／１００って意味なんですね。パーミルの「ミル」ですが、これは語源がミリとおなじですね。これは１／１０００ですね。 |
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解説：＜パーミルもあるんだよ＞ |
| 「‰」は、どんなときに使うかというと、私（筆者）の出身は水産学ですが、水産の世界では海洋学で塩分濃度が重要事項として出てきます。海の塩辛さですね。黒潮の塩分濃度と東京湾のような陸水（原則として塩分が無い）が多く混合している海域とで、塩分濃度が違います。黒潮は35‰程度で、東京湾などでは30‰より少ない場所も多いようです。こんな使い方をします。 |
| 解説：＜パーセントとパー＞ |
| よくパーセントを省略して「パー」という人がいますね。意外と多いですよね。ここまで話を進めると、わかりますよね、「パー」のうしろに「セント」が付く場合と「ミル」が付く場合がありますね。ということは、省略して、（かっこいいつもりで）「％」を「パー」といっている人は、パーミルの存在を知らない人ですね。実は重要なのは、「パー」じゃなくて、「セント」の方なんですね、「セント」または「ミル」まで指定しないと１／１００なのか１／１０００なのかわかりませんね。だから、こういう言い方をする人は、ただの「パー」な人ですね。 |
| 解説：＜数字は３桁ごとに「カンマ」で区切るとものすごく理解しやすい＞ |
| さあ、すべて覚えられる人は、問題無いですね。でも私（筆者）のように覚えるのはめんどくさくて苦手だ！と思っている人。まず、下にある9種類だけは覚えなさい(絶対の命令です）。 「大きな値を省略するために使われる接頭語」は、 キロ（ｋ）＝１，０００ ＝１０３ メガ（Ｍ）＝１，０００，０００ ＝１０６ ギガ（Ｇ）＝１，０００，０００，０００ ＝１０９ テラ（Ｔ）＝１，０００，０００，０００，０００ ＝１０１２ 「小さい値を省略するために使われる接頭語」は、 センチ（ｃ）＝１／１００ ＝１０－２ ミリ（ｍ）＝１／１，０００ ＝１０－３ マイクロ（μ）＝１／１，０００，０００ ＝１０－６ ナノ（ｎ）＝１／１，０００，０００，０００ ＝１０－９ ピコ（ｐ）＝１／１，０００，０００，０００，０００ ＝１０－１２ これだけは覚える必要があります。絶対ですよ。通学するときに電車を使っている人は幸運です。電車の中で覚えればいいんですからね。 ここで、上の書き方で何かわかりませんか？ 一つは、三桁ごとに「，」（カンマ）が入ってますね！！間違えないように私はこのように三桁ごとに「，」を入れます。決して「．」（ピリオド）は入れないこと。だって、小数点と間違えますからね。でも、そんなのめんどくさいのでマイクロやピコ、ギガを使うわけですけどね。まだほかにはわかりませんか。 特に、何乗という表現に慣れてない人、 １，０００＝１０３（じゅうのさんじょう） １，０００，０００＝１０６（じゅうのろくじょう） １／１，０００＝１０－３（じゅうのまいなすさんじょう） １／１，０００，０００＝１０－６（じゅうのまいますろくじょう） という表現がありますね。 何乗の部分にマイナスが付かない方は３乗は１，０００で６乗は１，０００，０００ですね。 でも、マイナスが付く方はどうですか？マイナス３乗は１／１，０００ですよね。マイナス何乗という表現は○○分の１という意味です。慣れてない人は、今のうちにこれも覚えましょう。 といっても、この分野ではこのような表現は今後もたくさん出てきます。出てくるたびにここを思い出してください。そのうち嫌でも覚えますから。 |
| ４：ＳＩ単位と並行して用いられる単位 |
| ①リットル（ｌ）：体積に対するＳＩ単位はｍ３
であるがリットル（ｌ）も用いられている。 リットルは１立方デシメートル（１デシメートル ＝１０－１m ＝ｄｍ）に等しい。 １０００リットル ＝ １立方メートル ＝ m ３ リットル（ｌ） ＝ １dm３ ＝ １０－３m３ １ミリリットル（mｌ） ＝ １cm３ ＝ １０－６m３ １マイクロリットル（μｌ）＝ １mm３ ＝ １０－９m３ ②時間：秒に対して分、時間、年のような馴染み深い時間の単位は用いられる。 |
| 解説：＜ＳＩ単位だけじゃやっぱり不便だよ！＞ |
| ここは、ＳＩ単位ではないが、あまりにも普通に使われすぎて、いまさら変えるのも・・・・という単位です。 リットルは簡単にＳＩ単位に読み替えられますね。 時間も同じですね。日常的にあまりにも普通に使われているので、単位呼称が多くなるのは当然ですね。 質量を表すｋｇも、接頭語を覚えると、何か変ですよね。でも基準を１ｋｇとおきましたので単位表現もｋｇです。これは覚えておけばいいでしょう。ｋｇのｋは接頭語ですからｇの1000倍という意味は変わりません。 |
| ５：ＳＩ接頭語の変換 |
| ＜変換法＞ |
| 解説：＜１ｋｍは何ｍ？ 変換のポイント＞ |
| １ｋｍ（キロメートル）は何ｍ（メートル）か。１ｃｍ（センチメートル）は何ｍｍ（ミリメートル）か。日常生活でかなりよく出てきますね。次はこれについて考えてみましょう。私の教員経験で、高校を卒業してるはずなのに、これができない人が結構いました。 ポイントは、 ① ＳＩ接頭語の順番を覚える。 ② ｄａ、ｈ、ｄ、ｃの４つ以外はすべて３桁ずつの変化。 ③ 大きな接頭語に変換（例：μ→ｍ、ｋ→Ｍ）するときは変換する位に０．・・・の０を置き、元の数値との間に０を入れる。 →小さな数値になる。 ④ 小さな接頭語に変換（例：μ→ｎ、ｋ→１の位）するときは変換する位まで、元の数値のうしろに０を付ける。 →大きな数値になる。 頭の中で変換することに慣れている人は何も問題ありません。なかなかできない人は、まず上の解説①～④を覚えた後、【表１．４および表１．５】を参照して、まず図として理解してみてください。 |
| 解説：＜大きな接頭語への変換では数値が小さくなるよ！＞ |
| 大きな接頭語への変換というのは、ｎ（ナノ）だったらμ（ﾏｲｸﾛ）やｍ（ミリ）、ｋ（キロ）ならＭ（メガ）やＧ（ギガ）への変換です。１０００ｋは１Ｍで、１０μは０．０１ｍですね。大きな方へ基準を移すわけですから、数値はこの例のように小さくなるはずです。私の経験では、これを逆にする人が多かったですね。間違わないように！！ |
| 解説：＜３桁ごとだけじゃない！日常生活と密着するほど細かく名前が付いちゃう＞ |
| あと、ｃ（センチ）とｄ（デシ）、ｄａ（デカ）とｈ（ヘクタ）には注意してください。 日常生活と密着すればするほどどんな分野でも細かく言い方が変わりますよね。 |
| 解説：＜小さな接頭語への変換では数値が大きくなるよ！＞ |
| 小さな接頭語への変換というのは、ｍ（ミリ）だったらμ（ﾏｲｸﾛ）やｎ（ナノ）、Ｇ（ギガ）ならＭ（メガ）やｋ（キロ）への変換です。１Ｍは１０００ｋ(数値は１→１０００)で、０．０１ｍは１０μ（数値は０．０１→１０）ですね。大きな方へ基準を移すわけですから、数値はこの例のように大きくなるはずです。 大きな接頭語への変換と同様、ｃ（センチ）とｄ（デシ）、ｄａ（デカ）とｈ（ヘクタ）には注意してください。 |
| 解説：＜日常生活でも変換は必要だから、よく出てくる接頭語とその順番を覚えること＞ |
| 実際に仕事をする上で、このＳＩ接頭語の変換は、良く出てきます。接頭語の構造を理解すれば簡単です。慣れるまではこの表を使っても良いでしょう。 基本は、センチ（-２乗）、ミリ（-３乗）、マイクロ、ナノ、ピコそしてキロ、メガ、ギガ、テラの順を丸暗記してしまうことです。 これから良く出てくるのは、たとえば、３２０μｇの試薬を採って１００ｍｌの水に溶かしなさい。なんて時、３２０μｇは・・・ああ、０．３２ｍｇだ！ １０ｍｇは何μｇか、とか、０．３ｋｇって書いてあるけど・・・、ああ、３００ｇか！！とか変換した方がわかりやすいことも多いですよ。必ず使いますから確実にマスターしなさい。 |
| 解説：＜慣れるまでは変換表を使っちゃおう、印刷だ！＞ |
| 上の表の使い方 四角い枠が【表１．４】【表１．５】それぞれにありますね。中は同じですね。 まずこの枠の中を覚えます。前から書いてあるとおり、ｋ、Ｍ・・・Ｔなどを順番と同時に覚えればいいのです。ゼロ３つ毎だから覚えるのは順番だけですね。 そして、ゼロをその下に書きます。ゼロのほぼ中央に、小数点があることに気づいてください。 小数点の左側の最初の０（赤色）が一の位です。基本的に、現れるゼロの数を減らすために変換します。 ※大きな接頭語への変換（左側の接頭語に変換すること 上の【表１．４】を参照しながら！） 練習のために１ｇをｋｇで表すと、三桁変わりますから０．００１ｋｇです。表をたどってください。 １ｎｇはμｇで表すと、０．００１μｇです。 ※小さな接頭語への変換（右側の接頭語に変換すること 上の【表１．５】を参照しながら！） １ｍをミリメートル（ｍｍ）で表すと、三桁変わりますから１，０００ｍｍとなります。 １０ｋｍをメートル（ｍ）で表すと、１０，０００ｍです。 |
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＜ 練習問題 ＞ |
| 練習問題と答えをいくつか付けますから、慣れてない人は前のページを見ながらやってみてください。 （問） 問１ ３８ｍは何キロメートル（ｋｍ）ですか。 問２ ０．０４９ｇは何ミリグラム（ｍｇ）ですか。 問３ ２．３ｓは何ミリ秒（ｍｓ）ですか。 問４ ９９．３ｍｇは何グラム（ｇ）ですか。 （答え） 問１ ３８ｍは、０．０３８ｋｍ 問２ ０．０４９ｇは、４９ｍｇ 問３ ２．３ｓは、２，３００ｍｓ 問４ ９９．３ｍｇは、０．９９３ｇ |
