ページ3:

4
次の文章を読み、 以下の問い (問1~6) に答えなさい。
タンパク質は、窒素を含む高分子化合物であり、約20種類のアミノ酸から構
成されている。アミノ酸は,側鎖の構造によって酸性アミノ酸, 中性アミノ酸,
および塩基性アミノ酸に分類され, 塩基性アミノ酸には、リシン、アルギニ
①
②
ン,およびヒスチジンが存在する。 また, 側鎖の構造はそのアミノ酸の等電点に
影響を与える。 下の表に、いくつかのアミノ酸の側鎖の構造式と等電点を示す。
タンパク質にも酸性や塩基性を示すものが存在し, 主に構成するアミノ酸の側
鎖の構造によってその性質が決まる。 たとえば,細胞の中に多く存在するヒスト
ンは、リシンを多く含む塩基性タンパク質であり 酸性のDNAと結合して安
定な構造を形成している。 ここで, 125個のアミノ酸から構成されるヒストン A
を考える。 ただし, ヒストンAはアミノ酸のみで構成され, それらがペプチド
結合によって連なったものとする。 17. 25mgのヒストンAのペプチド結合を
すべて加水分解すると, 20.07mg のアミノ酸が得られた。 次に,これらのアミ
ノ酸の混合物に無水酢酸を十分に作用させたところ, アミノ基に対してのみ反応
が進行し,リシンと無水酢酸が完全に反応した化合物が5.75mg 生成した。こ
れらの結果から, 1分子のヒストンAに含まれるリシンの数がわかる。
表
R
H2N-C-C-OH
アミノ酸名
分子量 等電点
H
側鎖 -R の構造式
アラニン
-CH3
89
6.0
リシン
-(CH2) 4-NH2
146
9.7
-(CH2)3-NH-C-NH2
アルギニン
174
10.8
NH
-CH2
NH
ヒスチジン
155
7.6
- 30 -

ページ4:

問1 下線部 ①について, リシン、アルギニン, およびヒスチジンを単位質量あ
たりの窒素含有量の多い順に並べたものとして適切なものを,次の(A)~(F)か
ら一つ選び、記号で答えなさい。
(A)
リシン > アルギニン >
ヒスチジン
(B) リシン >
ヒスチジン > アルギニン
(C) アルギニン
>
リシン >
ヒスチジン
(D) アルギニン
>
ヒスチジン >
リシン
(E) ヒスチジン >
リシン
> アルギニン
(F) ヒスチジン > アルギニン >
リシン
問2 リシンのカルボキシ基とアラニンのアミノ基が縮合してジペプチドを形成
した。pH が 6.0 の水溶液中において,このジペプチドがとると考えられる
主なイオンの構造式をかきなさい。
問3 下線部②について, DNA が酸性を示す理由を20字以内で答えなさい。
問4 下線部③について, 次の(1)・(2) に答えなさい。
(1)得られたアミノ酸の平均分子量 (アミノ酸の分子量の総和を分子数で
割ったもの)はいくらか。 計算過程も示し、整数で答えなさい。 ただし,
ヒストンAを構成するアミノ酸の数とペプチド結合の数は等しいものと
近似してよい。
(2) ヒストンAの分子量はいくらか。 有効数字3けたで答えなさい。
問5 下線部④の化学反応式を構造式を用いてかきなさい。
問6 1分子のヒストンAに含まれるリシンの数はいくつか。 計算過程も示
し,整数で答えなさい。
- 31-

ページ5:

3(その1
問2
シス・トランス異性体
IT-C
H-C
K
C
H
HT (1
(25 千葉大)
け
H
マルコフニコフ則
より
a
CH-CH3
問2 1.00molの母にHz 1.oumol(=2,00g)付加し
ができる
A+Hz→B
1,00 (₁ow
100ml
ABで質量1.41%増加より
Aの分子量をいとするとBはM+2,00
よって(M+200)~M
M
こ
1141 : M = 1418
100
≒142
-

ページ6:

3
(その2)
MC.H.Oの元素分析から組成式を求める
A100g=1000mgあるから
12,0
C:Hio = 676
?
98.6
1000-(676+986)
1,00
16.0
=4:7:1
≒563: 98.6:14.0
4
7
よってC4H7Oが組成式
問3よりAの分子量142より
(CaH70)n=142
(48+7+16)n
=142
71n=142
in=2 したがってAの分子であ
C841402
Du=18~
18-14-0
2

ページ7:

3 (その2)
エステル
カボン
⑤
(1995)
加水分解でノープロパノールと酸性Cだから
0-CH2-CH2-CH3
(
$6
R-C-
AはBr2付加 CCあり
B121002-xあり、間4よりCょだから
RはC4で考えると⑤
-c-c-c
C=C-
他の場所だと2になるだけ
よって、
CH3-C
CH3
C
♡
11
Br仕で水になる
CECH-CH3
}

ページ8:

(1
CH-₂- CH2-CH3
3) (403)
276 2/11/27
Bはけて付加
Cit₂-C-CH-C
© CH3
CH3
℗
-
1
C13
B
-C
1
"
C
C113
14
-
3
4

ページ9:

4
そのう
100gで考える N舗有率
表よりNの数×100
ɗ
分子量
リシン
1×100
=
[D]
146
146)
アルギニンニ
3 x 100
300
=100
174
174
74
3
ヒスチジン
=2x100
200
100
155
155
55
2
146 >
174
より
3
x
Z
y
(D)
Y > Z > X
Arg His Lys
5
小さい数で
割る方が
大きいか

ページ10:

PH6.0
1牲にすると
NHgになる
(4(その2)
間リシン塩基性アミノ酸
アラニン中性アミ1枚で
よってWHz+
H₂N
問3
+
(CHW)
I
-
CH3
C-N-C-C-0
" H 4 z
HH
0
6.0
PMUN
2893 リン酸が電離してHを放送
するから、
6

ページ11:

(4(その3)
問4 ヒストンA+125120→125アミノ酸
(1
1 md
125mol
125mc1
できる
1725mgのAから20.07mgのアミノ酸ができるから
反応した水は(20.07-17.25)=2.82mg
Aは水molのH20=180mly
よって④ 17.25mgは、2.82×10-3
mol
18g×125
得られたアミ(125個) ¥1,253mol
20.07x103
9/arct
⑨
✓
-3
2.82×10
18.0X125
T25 ←個数
7
-
mu
20.07×18.0÷128.1
2.82
=128

ページ12:

④(その4)
問4 (2) (1)より④
17.25mgのmolは
282×10-3
18×125
より
12.25×103g
/1253
17.25×18×125
282×1053
mul
18X125
=
2,82
8.
17,25
1253
÷13760=1.376×104
= 1.38×104
問5 リン+2無水酢酸アミド×2+2酢放
NH2
(CH2)4
HIN-C-C-OH
T
け
}
+ 2
CH3-
CH3
-
C
(
NH-C-CH3
(CH2) 4
Cth~C~N-C-C-014
y H
0
+2 Cltz-C-214
3
さ
8

ページ13:

4(その5)
問6 リシンと無水酢酸からできた化合物は
分子量230であるこれが5.75mgあるから
5,75×10-30=2.50×105molある
230%/mol
問4(1)よりヒストン A 17.25ungは
2.82×10-3
18.0×125
molだったから、ヒストンに
ヒストンに含まれるリシンの数は、
10-2
2,50X105 mcl
2,82×70
-3
wcl
18.0x125
=
-2
2,50×10×180×125
2182
÷/199個 20個
9

ページ14:

フルクトースはケトースであるが、フェーリングと混合加熱するとすぐに
反応して褐色沈殿を生じる。 また、以下の実験結果1.2が知られている。
実験結果 フルクトースがフェーリング液と反応して赤褐色沈殿を生じる速さ
では、アルドースであるグルコースとほぼ変わらない。
化合物
2 以下の化合物C, D. Eそれぞれをフェーリング液と反応させる
とんど生じない。
と、 C. Dからは赤褐色沈殿が生じるが、Eからは赤褐色沈殿はほ
CH₂
素原子数の
基が結合した分子
グルコースなどの
同じCHO の分子式
ノシトールは、シクロヘキサ
が付いた分子であり、単ではな
ケトン構造(カル
もつアルドースと、
れいずれも塩基性水溶液中で加熱すると
を
に不安定で酸化されや
スが生成する
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H-
YUOH
CHIOH
に関して。
の中で像の
7.
「性体の総数を数え
また、一
では区別しないもの。
-33-
ケ 中間体 A. Bは化学的に不安定で酸化されやすいという事実及び実験
1と2から フェーリングと反応して赤褐色沈殿を生じるために重要
と考えられる単糖の化学構部分構造のみでよい)を記せ。また実験結果
2で化合物CDからは赤色沈殿が生じるが、 化合物Eからは赤色
沈殿がほとんど生じない理由を50字程度で説明せよ。 なお、C.H120分 の
分子式で表される単は、水溶液中で分子と分子の平衡合物
として存在していることが知られているが、 本間ではどの車も直訳分
子として存在する比率は同じであるとする。
HO
マンノース(アルドー
加熱による別の単糖の生成
すると、上記の中間体Aを
不安定で酸化されやすいが
などが徐々に生成する
コ下線部に関して、プシコースの構造式を、 以下の1-5に示した
影にならって記せ。ただし、プシコースのカルボニル基の炭素原子の位
番号はフルクトースと同じである。
グルコース
体A]
マンノー
体B]
H
プシュー
他の
条件下での加熱による
(6)
H
uco
H
HC-OH
H-
-OH
@c_CHIOH
HOC-H
HO---
-H
H
OH
H
HO
OH
H OH
図中①~⑥は、グルコース中の素原子の位置番号を表している。
(i) 3次元構造が認識できるように、手前にある結合を太線で表した構造式
手前側に向かう結合をで表した構造式
H-C-OH
H-OH
H-C-OH
HI-OH
SCHz
OH
HH
OH
32-
直鎖状分子として、
(8)の構造式に
した図投影図
1-5
グルコースの構造を表す方法
またね〜