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生物 高校生

49 ナトリウムポンプの仕組み どうしてどっちがナトリウムでカリウムなのがわかるんですか?

なった 反 活性部位と結合し、 本来の 品争的阻害という。 基賀 反応速度が大きく低下す ・輸送体には、濃度勾配に従ってグルコースを輸送するものもある。 49. ナトリウムポンプ 合する確率が相対的に低くなり その構造を変化させ、 争的阻害では,基質濃度を 及ぼす。 酵素の構造が変わ ることで活性部位 も変化し、基質と は反応しない。 ※酵素が基質と結 合できなくなる 場合もある。 解答 問1. … ナトリウムイオン(Na) □・・・カリウムイオン(K+) 問 3. ATP 問4. 能動輸送 問2. X 解法のポイント 模式図を左から順に説明すると, 次のようになる。 ① 細胞内の3つのNa+が膜輸送タンパク質に結合する。 (2) ATP のエネルギーで,膜輸送タンパク質の立体構造が変化する。 (3) 構造の変化によって, Na+ を細胞外へ排出する。 ④ 細胞外の2つのK+ が膜輸送タンパク質に結合する。 ⑤ K+ の結合に伴い, 膜輸送タンパク質の立体構造が変化する。 ⑥元の構造に戻り, K+ を細胞内に取り込む。 赤血球内液 細胞外液 (血しょう) 3.3 K 31.1 Na+ 31.1 1.0 各イオン濃度は、血しょう中の濃度を1と したときの相対値を示す。 ナトリウムポンプでは,まず3つのナトリウムイオンが細胞外に放出された後, 2つ のカリウムイオンが細胞内に取り込まれる。 このため細胞外ではナトリウムイオンが多 く、細胞内ではカリウムイオンが多く存在 する。右図は,ヒトの赤血球内外のイオン 濃度を例示したものである。 1… イオンチャネル型 2酵素型 3G タンパク質 4 Gタンパク質共役型 50. 細胞間の情報伝達とタンパク質 ■別の場所に結合 用は緩和されない。 解答 SEHAT 解法のポイント There イオンチャネル型受容体 シグナル分子を受容すると立体構造が変化し, 特定のイオン 音の午を通過させる。 興奮の伝達に関わるものが多い。 e 知識 49. ナトリウムポンプ 下図は,ナトリウムポンプのしくみについて左から順番に反応 過程を並べて示した模式図である。 これについて,下の各問いに答えよ。 ア 細胞膜 結合 X Jaaaa リン酸が 外れる 放出 f 関係は b と結合す のような うか。 Y ○と口はイオンを表す。 立体構造変化 放出 結合 1.図中の○□は,それぞれ何イオンか答えよ。 問2. 細胞の内側は,図中のXとYのどちらか答えよ。 問3.図中のアの物質は何か答えよ。 立体構造変化 問4. エネルギーを消費して物質を移動させる輸送を何というか答えよ。 [知識] 50. 細胞間の情報伝達とタンパク質 次の文中の空欄に当てはまる語を答えよ。 細胞膜に存在する受容体は, 細胞間の情報伝達にとって重要なタンパク質である。 受容 体は、その作用のしかたから3つに大別される。 シグナル分子が結合したときに、 特定の イオンを通過させる ( 1 ) 受容体や, 細胞内部に突き出た部分が酵素活性を示す (2)受容体がある。 また, 細胞内部の(3)とともに働く ( 4 ) 受容体がある。 3. 細胞と分子 71 27

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生物 高校生

高一の生物の問題です。 (1)と(2)の問題について詳しく教えてほしいです!!

【9】素と補酵素について、 次の問いに答えなさい。 ※この問題は2025年度北海道大学の入試問題を改変したものです。 「補酵素」については授業で扱っていま せんが、問題文を読み込めば回答できるようになっています。 生物の大学入試問題ではそのような形式が 頻発します。 体内での物質の化学変化には多くの酵素が関与する。これらの酵素の中には,その作用に比較的分子量が小さ く、熱に強い補酵素を必要とするものもある。 補酵素の存在を確認する以下の実験を行った。 【手順1】 ビール酵母をすりつぶして酵母抽出液を得た。この抽出液には、触媒作用に補酵素を必要とするチマーゼとよば れる酵素が含まれている。チマーゼは,グルコースをエタノールと二酸化炭素に分解する作用をもつ。 なお、下 図は補酵素のはたらきを模式的に示したものである。 【手順2】 酵素 補酵素 基質 x1 M 基質は結合できない 基質は結合できる 酵母抽出液を2つに分け, 片方を半透膜であるセロハン膜の袋に入れ, 透析を十分な時間行った。 半透膜は低分 子の物質やイオンなどが通過できる膜である。 透析後, 外液と透析後の抽出液を回収し, 透析後の抽出液を溶液 ① 外液を溶液②とした。 2つに分けた抽出液のもう片方を十分に煮沸し,これを溶液③とした。 溶液 ①と溶液 ③を混ぜ合わせたものを溶液 ④とした。 溶液①と溶液 ②を混ぜ合わせたものを溶液⑤とした。 溶液②と溶液 ③を 混ぜ合わせたものを溶液⑥とした。 この操作の流れをまとめて示したものが下図である。 【手順3】 透析後の抽出液 透析 ④ 酵母抽出液 透析後の外液 ② 5 煮沸 3 容液 ①をグルコース溶液に加えた時、二酸化炭素の発生は確認できなかった。 (1

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赤線部はどのような意味なのですか?🙇🏻‍♀️🙏🏻

[知識 というか。 274. アメフラシの慣れ次の文章は,アメフラシのえら引っ込め反射における慣れや鋭 敏化のしくみについて説明したものである。文中の(ア)~(ク)に適する語を,下 の①~⑧のなかからそれぞれ選べ。 水管へ弱い刺激をくり返すと,水管の 感覚ニューロンとえらの運動ニューロン の間のシナプスでア)が減少した り,電位依存性(イ)チャネルが不活 性化したりする。 その結果, (ウ)の 放出量が減少して伝達効率が低下して, 慣れが起こる。 水管 運動ニューロン 感覚ニューロン 介在ニューロン えら 尾 また,アメフラシの尾に強い刺激を与えると,水管への弱い刺激に対しても, 過剰に反 応が起こるようになる。 このような現象を鋭敏化という。そのしくみは次のように説明さ れる。 (エ)から入力を受けている(オ)が(カ)に作用し, (カ)に興奮が起こり やすくなる。 この(オ)は神経伝達物質としてセロトニンを放出する。 セロトニンを受 容した(カ)では(キ)チャネルが閉じ、(キ) イオンの流出が減少して,活動電 位の持続時間は長くなる。 その結果(イ) チャネルの開く時間が長くなり(イ)イオ ンの流入量が増加し,(ク)へと分泌される神経伝達物質の量が増加する。このため伝 達効率が高まり、弱い水管への刺激に対しても(ク)が強く興奮しやすくなり、敏感に えらを引っ込めるようになる。 ①えらの運動ニューロン ② カリウム カルシウム ⑤尾の感覚ニューロン ③ 水管の感覚ニューロン ⑥介在ニューロン ⑦ 神経伝達物質 ⑧シナプス小胞

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生物 高校生

赤線部のようになるのはなぜですか?🙇🏻‍♀️

10 (1) セロトニン えいびんか sensitization ●鋭敏化 動物は有害な刺激を受けたとき, 別の弱い刺激に対しても防御反応が過敏 に現れることがある。 アメフラシの場合, 尾に強い刺激を与えると,弱いえら引っ込 め反射しか生じない刺激に対しても、大きな反射が生じるようになる。これを鋭敏化) という。鋭敏化を引き起こす刺激を何度も与えると, 鋭敏化は長く持続する。 ●脱慣れや鋭敏化が生じるしくみ アメフラシ の尾を刺激して起こる脱慣れや短期の鋭敏化に は、尾の刺激を伝える感覚ニューロンと水管 の刺激を伝える感覚ニューロンとの間の介在 ニューロンにおけるシナプス可塑性が関与して いる。 介在ニューロンは, 神経伝達物質であるセロ トニンを放出する(図56-1)。 セロトニンを受 容した感覚ニューロンでは, CAMP がつくられ、 CAMP は, タンパク質をリン酸化するプロテイ 16ンキナーゼ (PK) という酵素を活性化する。 ある 種のカリウムチャネルはPKによってリン酸化さ れると閉じるため,K* の流出が減少して活動 電位の持続時間は長くなる。 その結果, 電位依 存性カルシウムチャネルの開く時間が長くなり 20 (図5-②) Ca2+が神経終末内に流入する量が ふえる。 Ca2+の増加に伴ってシナプス小胞から の神経伝達物質の放出量が増加し, 伝達効率が 高まって, 脱慣れや鋭敏化が起こる (図56-③)。 一方、長期の鋭敏化には新しいシナプスの形 2 成が伴う。くり返し与えられた刺激によって活 性化したPKは,核内に移動して調節タンパク 質をリン酸化する。 これによって, 新しいシナ プスの形成に必要なタンパク質の遺伝子が発現 し、ニューロンの形態が変化して新しいシナプ 80 介在 ニューロン セロトニン 神経伝達物質 受容体 感覚ニューロン 一部のカリウム チャネル 電位依存性カルシウム チャネル ③ (リン酸化 閉じる CAMP 活性化 PK (開いている時 間が長くなる Ca2+の流入量 (増加 「神経伝達物質 の放出量増加 ④ スが形成される(図56-4)。 シナプスの数が増 新しいシナプスレ 加することによって反応がより起こりやすくな り、長期の鋭敏化が起こる。 が形成される 図5 鋭敏化のしくみ MOVIE 物の行動27

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この問題の問3と問4の解説をお願いします! 問3の答えは③で問4の答えは④です🙇🏻‍♀️

皮では. で吸収さ った。な 体 1」, 「ナト 物質 <文B> 小腸の吸収上皮では,小腸内腔中のグルコースは上皮細胞に取り込まれた後、上皮細胞の血管 側へ輸送されることで吸収される。 小腸の上皮細胞におけるグルコースの輸送の仕組みについて調べる ため, 実験 1,2を行った。なお, 小腸の吸収上皮の上皮細胞には,グルコースの濃度勾配に従ってグルコ ースを輸送する 「輸送体1」, ナトリウムイオン(Na+)の濃度勾配に従ってグルコースを Na+と同じ方向に 輸送する 「輸送体 2」, 「ナトリウムポンプ」の3種類の輸送タンパク質が存在している。図2は、輸送体1 と輸送体における物質の輸送を模式的に示したものである。 輸送体 Ⅰ 輸送体2 リン脂質二重層 すぐ A 液 A グルコース Na+ グルコース 図2 実験1 図3に示すように、 小腸の吸収上皮の一部を取り出し, 窓のついた二つの容器 (A, B)の間に, 上皮 細胞の血管側がA側, 小腸内腔側がB側になるように挟んで固定した。 二つの容器に生理食塩水を満た した後, B の溶液にグルコースを添加したところ, グルコースが上皮細胞を通ってAへ移動し,このとき 同時に Na+も Aへ移動した。 一方, A の溶液にグルコースを添加しても, グルコースはBへ移動しなか った。 B 上皮細胞 小腸内腔側 血管側 小腸の吸収上皮の一部 上皮の拡大模式図 図3 実験2 実験1と同じ装置を用いて, Bの溶液にナトリウムポンプのはたらきを阻害する薬剤 Xとグルコ ースを添加したところ, 実験1の場合と同様に, グルコースが上皮細胞を通ってAへ移動した。一方, A の溶液に薬剤 X を加えてからBの溶液にグルコースを添加した場合には, グルコースはAへ移動しな かった。 問3 実験 1,2の結果から導かれる考察に関する次の文中の空欄 (ア), (イ)に当てはまる語句の組み合 わせとして最も適当なものを, 後の1~4のうちから一つ選べ。 -3-

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生物 高校生

この問題の(1)が答えのDのように少し凸の感じがあるのはどうしてでしょうか。Eになると思ったのですが、解説を読んでも意味がわかりません。

思考 追述 □204 酸化的リン酸化 ミトコンドリアには 外膜と内膜があるが,電子伝達系での ATP 合成は内膜で行われる。 内膜における ATP 合成のしくみは,以下の①~③の過程によっ て行われる。図1はこの過程の一部を示した ものである。 ① クエン酸回路で生じた水素に由来する電 子が,ミトコンドリア内膜に並ぶ電子伝 達系の酵素群で運搬される過程で生じる エネルギーを利用して,水素イオン(H+) をマトリックスから膜間腔内膜と外膜 の間の空間) へくみ出す。 H H+ H 電子伝達系の 酵素群 H* H* H スペース 内膜 CATP 合成酵素 H* H* H+ マトリックス ADP ATP 拡大図 HA マトリックス 膜間スペース -外膜 内膜 |ミトコンドリア 図 1 ②膜間スペースの方がマトリックスより水 〔注〕 ミトコンドリアの外膜には,低分子 素イオン濃度が高くなり,内膜をはさん で水素イオンの濃度勾配ができる。 構がある。 (小さい分子) を自由に透過させる機 ③内膜にあるATP合成酵素は, 水素イオンが濃度勾配に従って移動するエネルギー を利用して, ADP から ATP を合成する。 実験系 ミトコンドリア 溶液 A (1)細胞から分離,精製したさまざまな基質と適 度な濃度の塩を含む溶液Aに,ミトコンドリ アを入れた実験系をつくった(図2)。その 結果、直ちに ATP 合成反応が始まったが 一定の時間後に基質がなくなったために,合 成反応は停止した。 実験系の溶液Aの酸素濃 度は時間経過とともにどのように変化する か。次のA~Fから最も適切なものを選べ。 なお, 溶液Aは空気と遮断してある。 or 図2 B D E F 時間 時間 0 時間 0 時間 0 0 時間 時間 合成速 実験系の溶液Aに酸を入れて溶液の 2

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