植物のミカタ

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この記事はサリチル酸の角質軟化作用のメカニズムを解説しています。まず、角質の硬さはケラチンによるものであると述べ、サリチル酸はケラチン自体に作用するわけではないことを指摘しています。次にサリチル酸の構造を図示し、ベンゼン環、カルボキシ基、ヒドロキシ基から構成されることを説明しています。ベンゼン環とカルボキシ基の存在によりサリチル酸は脂溶性を示し、油などの非極性物質と混ざりやすい性質を持つと解説しています。最後に、ベンゼン環とヒドロキシ基によるフェノール様の性質については、次回以降に持ち越すと述べています。

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サリチル酸の角質軟化作用について、角質とケラチンの説明から始まっている。角質は皮膚最外層の死んだ細胞層で、ケラチンという硬タンパク質を含んでいる。ケラチンの硬さは、システインというアミノ酸同士がジスルフィド結合していることによる。そして、サリチル酸はケラチンに直接作用するのではなく、別のメカニズムで角質を軟化させることが示唆されている。

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ドラッグストアでイボ取り薬の有効成分がサリチル酸であることに気づき、植物ホルモンとしても知られるサリチル酸の作用機序に興味を持った筆者は、その角質軟化作用について調べた。サリチル酸は角質細胞間のタンパク質を分解し、水分の浸透を促すことで角質を剥がれやすくする。 この強い反応性を持つサリチル酸を植物がどのように利用しているのか疑問に思い、その歴史を調べると、ヤナギ樹皮から抽出されたサリシンを加水分解・酸化することで得られることがわかった。植物は、反応性の高いサリチル酸を配糖体などの形で扱いやすくしていると考えられる。

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この記事では、貝殻の形のバリエーションについて、二枚貝を例に解説しています。二枚貝は、円錐形の貝殻が進化の過程で変化したもので、円錐の高さを低くし、左右の成長量を調整することで、特徴的な二枚の貝殻を持つ形になったと考えられています。貝殻の頂点部分の構造や、ホタテガイのような複雑な模様など、興味深いテーマはありますが、ここでは省略されています。

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この記事では、貝殻の立体的な巻き方について、タニシを例に解説しています。 まず、円錐形をベースに、左右の伸長量を調整することで巻き貝の基本的な形が出来ることを説明した上で、タニシのような複雑な形状は、渦巻を立体的に捉えることで理解できると述べています。 具体的には、先細りの螺旋構造が安定性を生み、タニシが水底や壁を器用に移動することを可能にしたと推測しています。 また、関連記事へのリンクを通じて、タニシの一種であるジャンボタニシの目撃情報についても触れています。

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古代生物であるアンモナイトの巻き貝は、チョッカクガイに見られる円錐形の殻の進化から説明できます。 チョッカクガイの円錐形において、右側が大きく伸長し、左側が抑制的に成長すると、アンモナイトのような螺旋状の構造になります。 アンモナイトの規則的な渦巻きは、長い進化の過程を経て獲得されたものです。 NHK for Schoolの動画では、様々な形状のアンモナイトの化石を通じて、その進化の過程を垣間見ることができます。 貝に興味を持った方は、ぜひ動画をご覧ください。

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SPI通信のモードは、クロック極性(CPOL)とクロック位相(CPHA)の組み合わせで決まります。CPOLはクロックのアイドル状態(0か1)を、CPHAはデータ取得がクロックの立ち上がり edge か、立ち下がり edge かを示します。組み合わせは4種類あり、モード0(CPOL=0, CPHA=0)からモード3(CPOL=1, CPHA=1)まで存在します。

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本稿では、SPI通信におけるSSとSCLKの役割を解説しています。SSはスレーブ選択信号で、LOWにすることで特定のスレーブとの通信を有効化します。SCLKはクロック信号であり、この規則的なHIGH/LOW変化を基準に同期してMOSI/MISOでのデータ送受信が行われます。 具体的には、SS1をLOWにし、SCLK信号に合わせてデータ送受信を行う例を図解で示しています。 今回のSPI通信解説により、以前の記事で扱ったESP8266,Raspberry Piを用いたソケット通信やUARTと合わせて、IoTにおけるセンサーデータ取得から遠隔地への送信までの仕組みの理解が深まります。

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SPI通信について、マスタースレーブ構成、データ送受信の流れ、シフトレジスタによるデータの受け渡しなど、具体的な例を挙げながら解説しています。\ 特に、8ビットデータ転送を図解で示し、LSB、MSB、MOSI、MISOといった用語を用いながら、マスターとスレーブ間におけるデータの移動を詳細に説明しています。\ 最後に、Raspberry PiとAD変換器を用いたSPI通信のコード例を紹介し、次回の記事ではシフトレジスタの仕組みやSSの役割について解説することを予告しています。

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シフトレジスタは、複数のフリップフロップを連結してデータを順次移動させるデジタル回路です。各フリップフロップは1ビットの情報を保持し、クロック信号に従って隣に情報を渡していきます。 例えば、直列入力直列出力型では、入力データが"11010000"の場合、各クロックサイクルで1ビットずつシフトされ、最終的に出力"00001101"として得られます。 このように、シフトレジスタはデータを一時的に記憶したり、ビット列を操作したりする際に活用されます。

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SPIは、マスター機器が複数のスレーブ機器と通信する規格です。マスターはSCLK, MISO, MOSI, SSの4つの信号線でスレーブと接続します。SSはスレーブ選択線で、マスターはHIGH/LOWを切り替えることで、どのスレーブと通信するかを選びます。複数のスレーブを接続する場合、マスター側にスレーブ数分のSS（GPIOピン）が必要です。SSは通信開始と終了の合図にもなります。

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この記事では、ビット演算をPythonコードを用いて解説し、シリアル通信の一つであるUARTのデータ構造を擬似的に再現しています。 まず、スタートビット、データビット、パリティビット、ストップビットから成るUARTのビット列を、ビットシフト演算子を用いて生成する過程を示します。 次に、乱数を用いてデータビットの0/1をランダムに設定することで、より現実的なUART通信を模倣しています。 これにより、ビット演算がハードウェアレベルでのデータ通信を理解する上で重要であることを示し、今後のSPI通信学習への足掛かりとします。

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Pythonではビット否定演算子~を使うと、整数のビット反転ではなく、**負数の表現**として用いられます。 記事中の例では、13 (~0b1101) のビット否定は、-14 (-0b1110) となります。これはPythonが整数を**符号付き2進数**で表現しているためです。符号付き2進数では、最上位ビットが符号を表し、残りのビットが数値を表します。 ビット反転を行うには、ビット演算とマスクを組み合わせる必要があります。単にビット反転を行うだけであれば、`~` 演算子ではなく、各ビットを反転する関数を定義する方が分かりやすいかもしれません。

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Pythonのビット演算子の一つである排他的論理和(XOR)について解説しています。XORは、^ 演算子で表され、2つのオペランドのビットが異なる場合に1を返す演算です。 記事では、真理値表を用いてXORの動作を具体的に説明し、13と10のXOR演算を例に、ビット演算の結果が7(0b111)になることを示しています。さらに、ビットごとのXOR演算を手計算で説明し、2進数表現での理解を深めています。 最後に、CPUの説明などで用いられるXORの記号を紹介しています。

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今回の記事では、Pythonのビット演算子の一つである論理積(&&)について解説しています。論理積は2つの値の両方が1の場合にのみ1を返す演算です。 記事では、変数 `cmdout` と16進数 `0x80` の論理積を計算するコードを例に挙げています。`cmdout` は、前の処理で192(2進数で `0b11000000`)に設定されています。`0x80` は10進数で128、2進数で `0b10000000` です。 これらの論理積をとると、`0b10000000` となり、これは10進数で128です。 記事では、この計算がSPI通信でのデータ送受信に関連していることを示唆していますが、具体的な意味についてはまだ明らかにされていません。 最後に、論理積を表す電子回路の記号も紹介されています。

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Pythonのビット演算子、特に論理和(OR)について解説しています。 記事では、UARTとSPIの通信方式の比較を題材に、SPI通信のコードで使われているビット演算を理解しようと試みています。 まず、`|=`という演算子がビットごとの論理和を計算し、結果を変数に代入するものであることを説明します。 具体例として、`cmdout |= 0x18`というコードを解説しています。初期値0の変数`cmdout`と16進数`0x18`(2進数では`00011000`)の論理和を計算することで、`cmdout`の値が`00011000`となり、10進数では24になることを示しています。 最後に、論理和を表す回路図の記号も紹介しています。

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この記事では、UARTにおける「非同期」の意味について解説しています。UARTは調歩同期方式を採用しており、これはSPIのような外部クロックを使わずにデータを送受信する方法です。スタートビットとストップビットを利用することで、クロック同期なしにデータのやり取りを実現します。Webアプリで用いられる非同期処理とは異なる概念であることに注意が必要です。SPIのような同期通信方式も理解を深める上で重要ですが、複雑なため、別途学習する必要があると結論付けています。

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AD変換器の基準電圧(VREF)とは、アナログ電圧をデジタル値に変換する際の基準となる電圧です。MCP3208の場合、VREFは2.7V〜5Vの範囲で設定でき、高い電圧ほどデジタル値の分解能が向上します。 記事では、VREFを5Vにすることでサンプリング精度を高め、ノイズの影響を抑えるためにVREFに入力フィルターを入れることを推奨しています。 さらに、AGND(アナロググランド)とDGND(デジタルグランド)についても今後の課題としています。

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この記事では、Raspberry PiにpHメーターPH4502Cを接続し、pHのアナログ値をデジタル値に変換して取得する方法を解説しています。 筆者は、MCP3208というAD変換器を用い、GPIO Zeroのライブラリを使ってRaspberry Piで値を読み取っています。 記事内では、回路図やコード例、実験中の問題点と解決策が詳しく説明されています。 最終的には、水道水のpHを測定し、約2.8Vの電圧値を得ることに成功しましたが、値のばらつきが課題として残りました。 筆者は、今後さらに知識を深め、GPIO Zeroを使わない方法やpH測定の精度向上に取り組む予定です。

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この記事では、AD変換器を使ってアナログ値をデジタル値として読み取る方法を解説しています。AD変換器からのデータ送信には、複数のピンを使ったSPI通信という方式が使われています。SPI通信では、マスター（Raspberry Pi）とスレーブ（AD変換器）間でデータのやり取りが行われます。重要な点は、AD変換器からのデジタルデータは1本のピンではなく、SCLK、MISO、MOSI、SSの4本のピンを使ってやり取りされることです。

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プログラミング教室でキーボード・ディスプレイ無しにRaspberry Piを使うため、ChromebookからVNC接続を試みた。Raspberry PiでVNCサーバーを有効化し、ChromebookにVNC Viewerをインストール、IPアドレス指定で接続に成功。しかし、ディスプレイ未接続時は起動時にウィンドウシステムが立ち上がらずエラー発生。解決策として、raspi-configで画面解像度を設定することで、ディスプレイ無しでもVNC接続できるようになった。

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植物の香り化合物（GLV）は、葉が損傷を受けた際にガラクト糖脂質から合成され、害虫や病害に対する防御機構として機能する。GLV合成経路の研究から、ヘキセナールなどの化合物が病害抵抗性に寄与することが示唆されている。このことから、草生栽培において、定期的な草刈りによって放出される香り化合物が作物の耐性を高める可能性が考えられる。逆に、除草剤の使用は香り化合物の放出機会を奪い、食害被害の増加につながる可能性がある。これは、殺菌剤使用による食害増加と同様に、栽培における新たな課題を示唆している。

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草生栽培は、害虫防除に有効な可能性を秘めている。高齢農家は雑草を増やすと害虫も増えると考えるが、抵抗性誘導で害虫を防除できる。草が傷つくとジャスモン酸が合成され、ジャスモン酸メチルとして周辺に伝播し、作物の抵抗性を向上させる。スパイダーモアなどで通路の草を刈り、損傷させることで抵抗性誘導を促せる。刈る草も健康的に育てるため、肥料を与えて発根を促進するのが良い。ネギの畝間にマルチムギを生やすとアザミウマの被害が減った事例もあり、草を生やすこと自体が良い刺激になる可能性がある。ただし、草生栽培を行う前に、土壌を良い状態にしておくことが重要である。

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植物ホルモンのサリチル酸は、病原菌感染時に植物体内で合成され、免疫応答を誘導するシグナル分子として働く。サリチル酸はフェニルアラニンまたはコリスミ酸から生合成される。病原菌侵入時に増加し、防御機構を活性化する酵素群の合成を促す。また、メチル化により揮発性となり、天敵を誘引したり、近隣植物の免疫を活性化させる可能性も示唆されている。この作用はプラントアクティベーターという農薬にも応用されている。

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Node.jsアプリをサーバ再起動後も自動的に起動し、かつ実行中にエラーで停止しないようにする方法。foreverライブラリを利用し、`npm install -g forever`でインストール。`forever start /path/to/app.js`でアプリを起動・永続化。`@reboot /usr/local/bin/forever start /path/to/app.js`をcronに登録することで、サーバ再起動時に自動的にアプリが起動するようになる。

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Node.jsとSocket.IOを用いたチャットアプリ構築後、Let's Encryptで常時SSL化する方法を解説。自己署名証明書ではブラウザ警告が出るため、無料のLet's Encryptを利用。Certbotによる証明書取得手順、Nginxの設定変更（SSL設定追加、httpトラフィックのhttpsリダイレクト）を説明。 Socket.IOのサーバー側コード修正では、httpsオプションを追加し、取得した証明書と秘密鍵を指定。これにより、チャットアプリがセキュアなhttps接続で利用可能になる。

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大阪北浜のレンタルスペース「SPINNING NAKANOSHIMA」にてSOY Shopの勉強会を開催。SOY Shopでサイト構築する際の初期設定、特にSOY CMSとの連携に焦点を当てた内容を実施。ネットショップ運営と並行したブログでの商品紹介、ブログ新着情報のショップ側表示など、具体的な構築方法や運用事例を紹介した。