生物基礎　「ATPの構造と機能」 問3の（1）の解き方を教えてください！！ 答えは31kgです

知識 計算 12. ATP の構造と機能 右図は ATP の構造を 模式的に示したものである。以下の各問いに答え よ 1. 図中の①~⑤の物質と、 ⑥の結合の名称を 答えよ。ただし、⑤の名称は略さずに記せ。 問2. 次の生命現象のうち、 ATP の合成や分解 が直接関与しないものを1つ選べ。 ア. 光合成 イ. 呼吸 ウ. 筋収縮 オ. ホタルの発光 6 3 エ. アミラーゼによるデンプンの分解 問3. 一般に、ヒトの細胞1個当たり、 0.00084ng (1ng=0.000001mg) の ATP が含まれ ているが、 1日に消費される量は細胞1個当たり約 0.83ng である。 1人のヒトのからだが、37兆個の細胞でできているとすると、1日に何kg の ATP が消費されていることになるか。 小数第1位を四捨五入し、整数で答えよ。 細胞内外で ATP の出入りがないものとすると、 細胞は、 どのようにして保持量の 約1000倍もの ATP 消費をまかなっていると考えられるか答えよ。

生物基礎です。この実験で何のための実験で、なにが起こったのか全く理解できません。わかりやすく説明してほしいです。🙇‍♀️

展 探究の歴史 分化した細胞は同じ遺伝情報をもつのか? 分化してさまざまな形や機能をもつようになった細胞が,受精卵と同じ遺伝情報をもっ ているということは、どのような実験によって明らかになってきたのだろうか。 1. ガードンによるクローンカエルの作製 イギリスのガードンは,分化した細胞の 核にも受精卵の核と同様の遺伝情報が含ま れるかを確かめる実験を計画した。 1962 年, ガードンは,アフリカツメガエルの幼 ►p.241 生の腸の上皮細胞から核を取り出し, これ を、紫外線を照射して核のはたらきを失わ せた未受精卵に移植する実験を行った(図 Ⅱ)。 この実験の結果, 低い確率であるが, 核を移植した卵からアフリカツメガエルの 正常な幼生や成体が得られた。 このことか ら,分化したカエルの細胞の核にも, から だをつくるのに必要なすべての遺伝情報が あることが示された。 ①図 I ガードン ~ 紫外線照射 腸の上皮 細胞の核 幼生 腸 未受精卵 腸の上皮細胞 腸の上皮 「細胞の核 幼生 成体 図Ⅱ アフリカツメガエルの核移植実験 この実験で得られた個体と、核を取り出した個体とは, 同じ遺伝情報をもっている。 しかし,分化したカエルの細胞を取り出して培養しても、成体は得られない。これは, 分化に伴って,不要な遺伝子は発現しないようロックされてしまうからである。受精卵は, 1個の成体を構成するすべての細胞をつくり出す能力をもっており、このような性質を全 能性という。分化した細胞は、 一部の遺伝子がロックされることで, 全能性を失っている。 のうせい ぜん 98 第1編 生物の特徴 15

15の問4の答えが④になる理由がよく分かりません💦 また、実験2で感染15分後に加熱すると増殖できないという結果から何がわかるのか教えてください🙇‍♀️

第4章 遺伝情報とその発現 15 演習問題 必修基礎問30 解答は320ページ 一定の長さのDNAをゲノムにもつファージ(バクテリオファージ)と宿主で ある大腸菌を用いて以下の実験を行った。いずれのファージも、ファージ DNA は感染後すみやかに細胞内に入り、また大腸菌には複数のファージが感染でき るものとする。 実験 1 野生型ファージAを大腸菌に感染させると, 2時間後にファージが大腸菌の 細胞壁を破って外に出てきた (ファージの増殖)。 実験2 実験で、感染15分後に大腸菌を60℃で10分間加熱すると、その後のファー ジの増殖は認められなかった。 しかし感染100分後に同様に加熱した場合は、加熱 終了後10分でファージの増殖が認められた。 実験実験でファージ感染15分後,あるいは感染100分後の大腸菌をすり潰し て遠心分離し,その上清 (抽出液)を別の大腸菌に注入したところ,それぞれ抽出液 注入後105分後と20分後にファージの増殖が認められた。 実験4 突然変異型ファージB, あるいは突然変異型ファージCの単独感染では,大 腸菌には何の変化もみられなかったが,両ファージを同時に感染させた場合 ファージの増殖が認められた。 問1 ファージA感染100分後の大腸菌の細胞内にみられる, ファージに由来する物 質はどれか。 次から適当と思われるものを1つ選べ。TOK ① タンパク質のみ ② DNA のみ ③ タンパク質と DNA のみ ④ DNA と RNA のみ ⑤ タンパク質と DNA と RNA 問2 実験2で,感染15分後の大腸菌を加熱してファージの増殖が認められなかった 理由を, 20字以内で答えよ。 問3 ファージA, B, Cを同時に大腸菌に感染させた場合,どの種類のファージが 増殖すると考えられるか。 次から最も適当と思われるものを1つ選べ。 ①3種類全部増殖する。 ② BとCのみが増殖する。 ③ Aのみが増殖する。 5 AとCのみが増殖する。 ④ AとBのみが増殖する。 ⑥ 全く増殖しない。 問4 実験3で調製した抽出液を 60℃, 10分間加熱した場合, ファージの増殖はど うなると考えられるか。 次から適当と思われるものを1つ選べ。ろ、 図2に示 ① 感染15分後に調製, 加熱した抽出液を用いると,その後ファージの増殖は認め られないが, 感染100分後に調製, 加熱した抽出液を用いると, ファージの増殖 は認められる。 HO ② 感染15分後に調製, 加熱した抽出液を用いると,その後ファージの増殖は認め られるが,感染100分後に調製, 加熱した抽出液を用いると, ファージの増殖は 認められない。 ③ いずれの抽出液も, 加熱すると,その後ファージの増殖は認められない。 ① いずれの抽出液も 加熱の有無にかかわらず,その後ファージの増殖は認めら れる。 問5 実験 3 で, 感染100分後の抽出液を注入する前に, (a) DNA 分解酵素処理, (b) 様の操作を行った。 抽出液注入後20分でファージの増殖が認められなかったのはど RNA 分解酵素処理, あるいは (c)タンパク質分解酵素処理を十分に行い,その後同 の場合か。 次から適当と思われるものをすべて選べ ①を行った場合 ② b を行った場合 ④ aとbを組合せた場合⑤ ⑥acを組合せた場合 ③cを行った場合 bとc を組合せた場合 ⑦ すべての操作を組合せた場合 問6 実験 4 で増殖したファージの中に,そのファージ単独で増殖し、同じ性質の ファージをつくることのできるものがみつかった。 この現象が起こった理由を 60 字以内で少なくとも2つ述べよ。 16 必修基礎問 34, 35 実戦基礎問 12 〈千葉大〉 ある種のカビは培地で培養すると菌糸がメラニンという黒褐色の色素を合成 する。この菌に突然変異を誘発させ、正常なメラニン色素をつくれない3種類 の変異株を分離した。 得られた変異株はメラニン合成経路における代謝欠損点が異な ると考えられ,培地中にメラニン前駆物質を分泌し、その物質の色に特徴的な3つの 形質に分類された。変異株Iは前駆物質Aを分泌することにより薄茶色を呈し,変異 株は前駆物質Bを分泌することにより赤色を呈し,変異株Ⅲは前駆物質Cを分泌す ることにより黄色を呈した。 実験1 メラニン合成代謝経路を調べるために次の実験を行った。 3種の菌を培地上で各菌が接するようにして培養したところ, 図1のように接触した菌糸部分にメラニン化の復帰が認められ た。これは分泌されたメラニン前駆体が培地内に拡散し、それ を摂り込んだ菌が代謝した結果によるものと考えられた。 問1 人為突然変異を誘発する方法を2つあげよ。 問2 実験1の結果から 代謝経路 メラニン前駆体の代謝 過程を推定し, 右図2 のア, イ, ウに対応す 図2 林山 株Ⅱ 図1 メラニン化部位 ア → ウ メラニン 酵素･････ E1 E 2 E 3 遺伝子......... G1 変異株･････････ I G2 G 3 オ 前駆物質をA, B, Cの記号で答えよ。 また, エ, オ,カには対応する変異株を I. I. IIIの番号で答えよ。 実験2 この菌はアカパンカビと同様な有性生殖を行い, 単相(n)の核をもつ菌糸が 132 第4章 演習問題 133

113について質問です。選択肢のaについて質問なのですが、なぜ抗HbA1c抗体はグルコースに結合しているヘモグロビンβ鎖にしか結合しないとわかるのですか？どなたか教えて欲しいです🙇🏻‍♀️

生物基 問6 ヘモグロビンは, 2種類のポリペプチド (α鎖とβ鎖)からなる。 図2に示 すように, ヘモグロビン β 鎖のN端にグルコースが結合したものを HbA1c と呼び,血液中の HbA1cの濃度は糖尿病の診断に用いられている。血液中 の HbA1c 濃度を測定する方法の一つに,HbA1c に対する抗体(抗 HbAlc 抗体)を用いる免疫法がある。免疫法の手順1~3を以下に示す。 手順1試験管にヒトの血液を入れ, 十分な量の抗 HbA1c 抗体を加えて反 応させる。 手順2 手順1の反応が終了した試験管に,HbA1c と結合していない抗 HbA1c 抗体と特異的に結合する物質Zを加えて, 複合体を形成させる。 手順3 手順2の反応が終了した試験管に波長340nmの光を照射し,吸光 度を測定する。 ただし, 形成された抗HbA1c 抗体と物質 Zの複合体の量 が多いほど, 340nmの光を吸収しやすくなり吸光度が大きくなることが 分かっている。 N端 ヘモグロビン β鎖 <グルコース>バリンヒスチジン ロイシン】 (略) 【ヒスチジン リシンチロシン ヒスチジン 領域 I 領域 ⅡI 図2

生物基礎で、 ・GFRとは何か、どうやって求めるのか ・「次に」以降は何をしてるのか がわかりません。教えてください。

生物基礎 問6 腎臓の機能を測定する一つの指標として単位時間当たりに生成される原尿 量 (GFR) が利用される。 GFR を正確に測定するには植物から抽出した多糖 類であるイヌリンが用いられる。 静脈注射されたイヌリンは腎小体でろ過さ れた後, 細尿管で再吸収されずに尿中にすべて排出される。 しかし,イヌリ ンはもともと体内には存在しない物質であることから, 臨床現場ではヒトの 血しょう中に存在するクレアチニンを利用することが多い。 この場合,イヌ リンを用いて求めた GFRよりクレアチニンを用いて求めたGFRが大きく なる。このことについて説明した次の文章中の キ ク に入る語 句の組合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。 11 されていると考えられる。 イヌリンよりもクレアチニンを利用して求めたGFRの方が大きいことか ら,単位時間当たりに生成される原尿中のクレアチニン量よりも尿中のクレ アチニン量の方がキ なる。このことを踏まえると, クレアチニンは ク (mg/mL) 血しょう 原尿 尿 イヌリン 1 1 120 キ ク クレアチニン x ①②③④ 多く 一部で再吸収 イヌリンの濃縮率 = 尿中のイヌリン濃度 多く 追加で排出 血しょう中 " 少なく 一部で再吸収 = 120倍 少なく 追加で排出 イヌリンのGFR 1×120 xml> 120mL すなわちx120 = 120ml クレアチニンのGFR=1xx = =xml 次に、実際の原尿量を利用して単位時間当たりに 生成される原尿中および尿中のクレアチニン量を求める。 実際の尿量は120mしだから、原中に含まれる クレアチニン量は120mL×1mg/mL=120mg 展中に含まれるクレアチニン量は1mL×Xmg/mL=Xug x7120より、単位時間当たりに生成される尿中の クレアチニン量は、同じ時間当たりに生成される原尿中の クレアチニン量より多くなる。 ⇒ クレアチニンが細管や集合管を通過する間に追加で 排出されていると考えられる。

（3）の答えはaなのですが、右上方向に移動するというのが納得いきません。なぜ上方向では無いのですか？

自 じ遺 姉妹 リードC 思考 217 動物の群れ ある地域に生息す 日中の 総活動 時間 る同種の個体が集まって群れをつくるとき, 群れの大きさは,群れをつくることによる 利益とコストのバランスに影響される。 グラフは,ある動物がつくる群れの大き さ群れを構成する個体数) と, 各個体の① 捕食者に対する見張り時間,および,②食 ←費やす時間 群れの大きさ 物をめぐる争い時間との関係を表したものである。 グラフの点線は,この動物の日中 の総活動時間を表している。 これについて, 以下の問いに答えよ。 V(1) この動物の日中の総活動時間のうち, ①+②の時間以外はすべて採食に使えると すると,各個体の採食時間と群れの大きさとの関係はどのようになるか。グラフ に明瞭に記入せよ。 (2) この動物にとって, 採食を行ううえでの最適な群れの大きさはどこであると考え られるか。 グラフの横軸に明瞭に記入せよ。 (3)この動物の群れにおいて, 捕食者が増加した場合, ① はどのようになり, 採食を 行ううえでの最適な群れの大きさはどのようになると考えられるか。 以下の(a)~ (e)から1つ選び, 記号で答えよ。 なお,②は変化しないものとする。 (a) 曲線① は右上方向へ移動し、最適な群れの大きさは大きくなる。 (b) 曲線① は右上方向へ移動し、最適な群れの大きさは小さくなる。 (c) 曲線① は左下方向へ移動し、最適な群れの大きさは大きくなる。 (d) 曲線① は左下方向へ移動し、最適な群れの大きさは小さくなる。 (e) 曲線①は移動せず,最適な群れの大きさは変わらない。 [香川] 親」 るこに (1 [

（2）が答えが4なのですがよくわかりません 解説お願いします🙇‍♀️

問4 種子 N では、休眠時には胚の外側を覆う種皮などの構造(以下,種皮)によ り胚の成長が抑えられている。ここでは,この力を種皮による発芽抑止力とす る。種子 N が発芽する際には,吸水などによって胚が成長する力(以下,胚の 発芽力)が高まり, 胚の発芽力の大きさが種皮による発芽抑止力の大きさを上 回ると、胚は種皮を破って発芽する。 種子Nの無処理種子を様々な浸透圧の外液に浸し, 発芽が起こるかどうか を調べたところ,外液の浸透圧が大きい胚の吸水が阻害されて発芽が起こ らなかった。 そこで, 無処理種子の50%が発芽したときの外液の浸透圧を 胚の発芽を抑制できる最小限の浸透圧と考え, 白色光照射下, および暗黒下で 無処理種子の50%が発芽したときの外液の浸透圧と温度との関係を調べたと ころ、図4の結果が得られた。 また、 種皮による発芽抑止力は,種皮がある場 合と種皮がない場合の, 種子の50%が発芽したときの外液の浸透圧の差で求 められると考え, 種子 N を切断して種皮を除去し, 胚の一部が外部に露出す るようにして,種皮による発芽抑止力がない状態にした切断種子についても, 切断種子の50%が発芽したときの外液の浸透圧と温度との関係を調べたとこ ろ、図5の結果が得られた。 無処理種子 切断種子 外種 0.8 外種 0.8- 液子 のの 浸50 0.6 □白色光照射下 暗黒下 液子 □白色光照射下 透 % 圧が のの 浸50 0.6- 透 暗黒下 0.4 圧が (目付 0.4- 0.2 0.2 30 35 0 0 20 25 30 35 20 20 25 温度 (℃) 温度 (℃) 注:暗黒下で30℃の場合と, 35℃の 場合は発芽が起こらなかったので データを示していない 58

この問題の答えは4番なのですが、どうしてそう分かるのでしょうか？

ヒトのからだの 0.20 を受け取 免疫細胞Sの食作用を刺激して病原体を排除し 免疫細胞化は感染細見を直接排除する。 免疫 一部は記憶細胞となり、 再び同じ抗原が体内に侵入すると急速で強い免疫応答が起きる。 免疫 Pはアであり, 免疫細胞 Qはイである。 免疫細胞PS のうち、になるの ウである。 ⑩ マクロファージ ④ ヘルパーT細胞 樹状細胞 3 キラーT細胞 ⑤ P と S ⑥ Q R (2) 体液性免疫に関連して, 抗体の産生に至る免疫細胞 間の相互作用を調べるために,次の実験を行った。 実 験の結果の説明として最も適当なものを,下の①~⑤ のうちから1つ選べ。 培養の条件 B細胞を除く前のリンパのみ B細胞を除く前のリンパ球 B 0 20 40 60 800 胞 リ 実験 マウスからリンパ球を採取し,その一部をB細 胞およびB細胞を除いたリンパ球に分離した。 これ B細胞を除いたリンパと B細胞を除いたリンパ およびB 図2 らと抗原とを図2の培養の条件のように組み合わせて,それぞれに抗原提示細胞を加えたあと、 含まれるリンパ球の数が同じになるようにして,培養した。 4日後に細胞を回収し、抗原に 合する抗体を産生している細胞の数を数えたところ、 図2の結果が得られた。 ⑩ B細胞は, 抗原が存在しなくても抗体産生細胞に分化する。 B細胞の抗体産生細胞への分化には, B細胞以外のリンパ球は関与しない。 B細胞を除いたリンパ球には、抗体産生細胞に分化する細胞が含まれる。 ④ B細胞を除いたリンパ球には、B細胞を抗体産生細胞に分化させる細胞が含まれる。 ⑤ B細胞を除いたリンパ球には, B細胞が抗体産生細胞に分化するのを妨げる細胞が含まれる。 (20センター本試改) 67

高校の生物の質問です。 表1の結果から、ホルモンXの標的器官を過不足なく含むものは、肝臓と腎臓と筋肉らしいのですが、なぜですか？よろしくお願いいたします。

あ ① (2) こ 7 次の文章を読んで各問に答えなさい。 【思】 真核生物の遺伝子発現調節では、RNAポリメラーゼが遺伝子の転写開始部位上流のプロモーターに結合し、 基本転写因子とよばれる複数のタンパク質とともに複合体(転写複合体)を形成する。 さらに、調節タンパク質 が転写調節領域 (転写調節配列)という図 1 に示すプロモーターとは別の領域に結合して、転写の量や時期な どを調節する。この調節タンパク質は転写調節タンパク質や転写調節因子、 転写因子ともよばれる。 ヒトでは、脂溶性ホルモン受容体が脂溶性ホルモンと結合すると、 図 1 のように調節タンパク質として転 写調節領域に結合し、 遺伝子発現を制御することがわかっている。 (a) ) a 1) 7 (2) (3 脂溶性 ホルモン受容体 基本転写因子 RNAポリメラーゼ 脂溶性ホルモン→ 遺伝子 ↑ 転写調節領域プロモーター 転写領域 図1 そこで、ある脂溶性のホルモンXと結合するホルモンX受容体が、遺伝子Yの発現を制御するしくみを調 べた。まず、遺伝子Yの発現にかかわると予想される転写調節領域のDNA配列と、プロモーターを GFP 遺 伝子に連結させたDNA断片①~⑥を調製した。図2にそれらDNA断片 ①~⑥を示す。さらに、それぞれの DNA 断片を挿入したヒトの細胞で発現可能なプラスミド①~⑥を作製し、実験操作 1~2を行った。 なお、 遺伝子とは緑色蛍光タンパク質をコードする遺伝子である。 遺伝子Yの発現にかかわると 予想される転写調節領域 プロモーター A B C D E GFP ① B C D E GFP (2) C D E GFP ③3 D E GFP E GFP ⑤ GFP ⑥ 図2 操作 プラスミド①を肝臓、腎臓、筋肉、皮膚のそれぞれの器官の細胞に導入し、ホルモンXを含んだ エタノール溶液または同量のホルモン X を含まないエタノールを添加して培養した。 なお、エタノールは実 験で使用するすべての細胞において遺伝子の発現に影響しないものとする。 つぎに、それぞれの細胞内におけるGFPの蛍光の強さを測定することで、プラスミド①上のGFP 遺伝子 の転写量を調べた。ただし、それぞれの細胞へのプラスミドの導入量は同一であり、 GFP 遺伝子の転写量と 発現量はホルモンXと調節タンパク質以外の影響を受けないものとする。 GFP 遺伝子の転写量は血管の細胞 にホルモンXのエタノール溶液を添加したときの値を100とした場合の相対値 (相対転写量)で示した。その 結果を表に示す。 表 1 血管 肝臓 腎臓 筋肉 皮膚 ホルモンX 100 80 40 10 20 エタノール 100 40 10. 100 20

高校の生物の問題です。 (1)(2)(3)の解き方、考え方を教えてください。

あ ① (2) こ 7 次の文章を読んで各問に答えなさい。 【思】 真核生物の遺伝子発現調節では、RNAポリメラーゼが遺伝子の転写開始部位上流のプロモーターに結合し、 基本転写因子とよばれる複数のタンパク質とともに複合体(転写複合体)を形成する。 さらに、調節タンパク質 が転写調節領域 (転写調節配列)という図 1 に示すプロモーターとは別の領域に結合して、転写の量や時期な どを調節する。この調節タンパク質は転写調節タンパク質や転写調節因子、 転写因子ともよばれる。 ヒトでは、脂溶性ホルモン受容体が脂溶性ホルモンと結合すると、 図 1 のように調節タンパク質として転 写調節領域に結合し、 遺伝子発現を制御することがわかっている。 (a) ) a 1) 7 (2) (3 脂溶性 ホルモン受容体 基本転写因子 RNAポリメラーゼ 脂溶性ホルモン→ 遺伝子 ↑ 転写調節領域プロモーター 転写領域 図1 そこで、ある脂溶性のホルモンXと結合するホルモンX受容体が、遺伝子Yの発現を制御するしくみを調 べた。まず、遺伝子Yの発現にかかわると予想される転写調節領域のDNA配列と、プロモーターを GFP 遺 伝子に連結させたDNA断片①~⑥を調製した。図2にそれらDNA断片 ①~⑥を示す。さらに、それぞれの DNA 断片を挿入したヒトの細胞で発現可能なプラスミド①~⑥を作製し、実験操作 1~2を行った。 なお、 遺伝子とは緑色蛍光タンパク質をコードする遺伝子である。 遺伝子Yの発現にかかわると 予想される転写調節領域 プロモーター A B C D E GFP ① B C D E GFP (2) C D E GFP ③3 D E GFP E GFP ⑤ GFP ⑥ 図2 操作 プラスミド①を肝臓、腎臓、筋肉、皮膚のそれぞれの器官の細胞に導入し、ホルモンXを含んだ エタノール溶液または同量のホルモン X を含まないエタノールを添加して培養した。 なお、エタノールは実 験で使用するすべての細胞において遺伝子の発現に影響しないものとする。 つぎに、それぞれの細胞内におけるGFPの蛍光の強さを測定することで、プラスミド①上のGFP 遺伝子 の転写量を調べた。ただし、それぞれの細胞へのプラスミドの導入量は同一であり、 GFP 遺伝子の転写量と 発現量はホルモンXと調節タンパク質以外の影響を受けないものとする。 GFP 遺伝子の転写量は血管の細胞 にホルモンXのエタノール溶液を添加したときの値を100とした場合の相対値 (相対転写量)で示した。その 結果を表に示す。 表 1 血管 肝臓 腎臓 筋肉 皮膚 ホルモンX 100 80 40 10 20 エタノール 100 40 10. 100 20