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Biology Senior High

この測定方法で記録されるオシロスコープの図がどうしてこうなるのか分かりません。

実戦 基礎問 29 活動電位の測定 カエルの大腿骨, ひ腹筋 (ふくらはぎ), 座骨神経からなる神経筋標本をつくり 右図1の測定装置を使って下図2に示す ような実験結果を得た。 ただし, オシロ スコープによる記録は外部記録電極を用 い 図1のb点を基準にしてa点の電位 変化を示したものである。 この実験中, 単一の電気刺激(同じ大きさ, 同じ持続 時間)をA点ある ●活動電位の測定 細胞外の膜表面に2つの電極を配置して 2つの電極間の電位差を測定すると下図のようになる。 講 生物 図1 測定装置 基準 ② 大腿骨 固定する 座骨神経 ① 記録電極 記録電極 b a A B 興奮部 ④ ひ腹筋 -> -> ③ A ① ③ ⑤ 0 (mV) 時間 (ミリ秒) ※③は2つの電極の間隔が短いと観察 されず,②からになることもある。 Point 61 膜電位の測定には、細胞内外の電位差を測定する オシロスコープ 重り 図2 オシロスコープによる電位変化の記録 3 4 5 方法と, 細胞外の2点間の電位差を測定する方法の2種類がある。 問1 いはB点に与えた。 A点と点間およ びB点と点間の 距離は同じである。 問1 A点に単一の電気刺激を与えたとき, 筋肉は1回収縮・弛緩をした。 そのときオシロスコープに記録される電位変化を図2から選べ。 は2ミリ秒を示す ▲単一の電気刺激 問2 B点に単一の電気刺激を与えたとき, オシロスコープに記録される電 位変化を図2から選べ。 問3 問1 問2で記録された神経の電位変化(ア)を何というか。 また, 神経 の興奮を筋肉に伝達する部分(イ)を何というか。 問4 新しい神経筋標本を用意して, A点に単一の電気刺激を与えたところ, 筋肉は1回収縮弛緩をした。 次に, b点をアルコールで麻酔し,その部 位で神経が興奮しないようにした後, 次の実験を行った。 (1) A点に単一の電気刺激を与えたとき, 筋肉は収縮するか。 (2) A点に単一の電気刺激を与えたとき,オシロスコープに記録される電 位変化を上図2から選んで記号で答えよ。 (3) B点に単一の電気刺激を与えたとき,筋肉は収縮するか。 (4) B点に単一の電気刺激を与えたとき, オシロスコープに記録される電 位変化を上図2から選んで記号で答えよ。 解説 必修基礎問 60 (p.226) のグラフは細胞内外の電位差を測定し ている。 それに対し本間は, 電極を両方とも細胞外に置いてい 興奮が到達する前は,細胞外はいずれも細胞内に対して正 (+)なので、2つの電 極の間に差はない。 やがて, a 点に興奮が到達すると, a点の細胞外が負となる。 問題文にあるように,ここではb点を基準にしているので, b点からみた a点の電 位がグラフに現れる。 よってa点に興奮が到達したときはグラフはマイナスとなる。 すぐにb点に興奮が到達する (外側負) が, a点は静止電位 (外側正) に戻っており グラフはプラスとなる。 問2 B点を刺激すると先にb点に興奮が到達し、 問1とは上下逆のグラフになる。 問3(イ)ニューロンと, ニューロンや効果器との連接部をシナプスというが、 ニューロンと筋肉の連接部を特に神経筋接合部ということもある。 問4 (1) b点をアルコールで麻酔すると, b点で興奮が伝導しなくなる。 (2) a点では興奮が生じる (グラフはマイナスになる)が, b点では生じない。 (4) b点で興奮が生じない (伝導しなくなる) ため, a点もb点も静止電位のまま 240 (大阪医大) 問1 問2 1 問4 (1) 収縮しない 問3 (ア)活動電位(イ)神経筋接合部 (2) 4 (3) 収縮する (4) 5 241

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問7の解説をお願いします。

論述 計算 280 ミオグラフによる筋収縮の測定 次の文章を読み, 以下の各問いに答えよ。 神経細胞は,普段は細胞外が( 1 )が瞬間的に開いて(4)が神経細胞内に大量に流れ込み, )に,細胞内が(2) に帯電している。 神経細胞 が刺激を受容すると,(3 (5)が発生する。 また, ( 5 ) が発生した後, すぐに( 6 )に戻るのは, (7)が開き(18)が神経細胞の外に出るからである。 神経の興奮と筋肉の収縮について実験する ときに,カエルの足のふくらはぎの筋肉とそ れにつながる神経(座骨神経)を切り離さずに 取り出したものを使う。 これを神経筋標本と いう。この実験には, すすを塗った紙をドラ ムにはり付けたミオグラフ, おんさなどを右 の模式図のように設置して使用する。 問1. 文章中の 1)~(8)に入る適 切な語または記号を答えよ。 回転 筋肉 たい 大腿骨 B -座骨神経 A M- おんさ ミオグラフ おもり ふくらはぎの 筋肉 問2.筋肉の神経筋接合部から3cm離れた座骨神経のAの場所で,1回刺激を与えると 5.5ミリ秒後に,また,神経筋接合部から6cm離れたBの場所で同じ強さの刺激を与え ると6.5ミリ秒後に,それぞれ筋肉の収縮が起こった。この座骨神経の興奮伝導速度(m/ 秒)を計算せよ。 問3.問2と同じ神経筋標本で,筋肉に直接電気刺激を与えた場合に収縮までに要した時 間が2ミリ秒であった。神経筋接合部における刺激伝達に要した時間は何ミリ秒か,計 算せよ。が開き (税込) 問4.脊椎動物の有髄神経は興奮の伝導速度が非常に大きい。その理由を,神経の構造と 興奮伝導様式を考慮して100字以内で説明せよ。 問5. 座骨神経のAの場所で10秒間, 1秒間に30回の割合で刺激を与え続けたところ,筋 肉は刺激を与えている間, 一続きの収縮をし続けた。 このような筋肉の収縮と問2のよ うな刺激で起こった収縮を,それぞれ何と呼ぶか。また,どちらの収縮がより強いか, 等号あるいは不等号で記せ。よ 問6. 問5のような刺激を与え続けると筋肉中の以下の成分はどのように変化すると考え られるか。増加するものと減少するものに分け,それぞれ記号で答えよ。 (a) グリコーゲン(b)乳酸 クレアチンリン酸 問7.問5のような刺激を与え続けたとき,筋肉1g中にクレアチンが 0.0655mgふえた とすると,1gの筋肉で消費された ATP は何マイクロモルと考えられるか,答えよ。 ただし、クレアチンの分子量を131とし、実験開始時と終了時で筋肉中の ATP 濃度に変 化はなく, 実験中に解糖系は働かなかったものとして計算せよ。 ●ヒント) (東京海洋大改題 問6,7. クレアチンリン酸1分子は, それぞれ1分子のクレアチンとリン酸に分解される。

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この生物の問題に関する、写真3枚目の疑問についてお答えいただきたいです。

1 A 遺伝情報に関する次の文章 (A・B) を読み、下の問い(間1~ 6)に答えよ。 1966年にイギリスのガードン博士は、アフリカツメガエルの褐色個一 体のアに紫外線を照射して核の働きを失わせ、このアに褐 色色素を持たない白色個体のオタマジャクシの小腸細胞から取った核を 移植した。その結果、この移植細胞から生じたすべてのカエルが、核を 提供したカエルと同じ白色の個体になることを示した。 1996年にイギリスのロスリン研究所のウィルムット博士らは、6歳 の雌ヒツジ(全身が白色のフィンドーセット種) の乳腺細胞の核を核 を除いた別のヒッジ(体色が部分的に黒いスコティッシュブラックフェ ース種)のアに移植し、これを生みの親となるヒツジ(スコティ ッシュブラックフェース種)の子宮に移して誕生させた。 生まれた子ヒ ツジの体細胞の核は、乳腺細胞を提供したヒッジと同じDNAをもって いることが示された。 (2) 2007年に京都大学の山中伸弥教授らはヒトの皮膚の細胞に特定の 4つの遺伝子を導入し、培養することによって、 様々な組織や臓器の細 胞に分化する能力とほぼ無限に増殖する能力をもつ多能性幹細胞の作製 に成功した。この細胞は, イと呼ばれている。 1 文章の中の空欄 ア と イに入る語の組み合わせとして正 しいのを選べ。 ア イ (1)受精卵 iPS 細胞 (2)受精卵 ES細胞 (3) 卵細胞 iPS 細胞 (4) 未受精卵 iPS 細胞 (5)未受精卵 ES 細胞

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教えてほしいです。 お願いします🙇

3. 顕微鏡の使用方法 顕微鏡に関する次の各問に答えよ。 問顕微鏡の使用方法について誤っているものを,次の①~⑦ のうちから一つ選べ。 ① 顕微鏡をもち運ぶときには,片手でアームをしっかりもち,もう一方の手を鏡台にそえる。 ② 顕微鏡は直射日光の当たらない明るい場所の平らな机の上におく。 ③ レンズを顕微鏡に取りつけるときには、まず接眼レンズをつけたのちに、対物レンズをつける。 ④ 観察するときには、まず低倍率でピントを合わせ、そののち見たいものを中央に移動させ, レボルバーをまわして高倍率にし、調節 ねじをゆっくりとまわしてピントを合わせる。 ⑤ 高倍率で観察するときや光の量が少ない場合には, 反射鏡に凹面鏡を用いる。 ⑥ しぼりは、低倍率の観察では絞って, 高倍率の観察では開いて、鮮明に見えるように調節する。 ⑦ 対物レンズとプレパラートの間の距離を大きく離しておき, 調節ねじで距離を縮めながらピントを合わせる。 問2 光学顕微鏡とミクロメーターを用いてある植物の茎の表皮細胞を観察したところ、その長さは接眼ミクロメーターの14目盛りに相当 した。 観察を行った倍率では、接眼ミクロメーターの12目盛りと対物ミクロメーターの15目盛りが一致した。 使用した対物ミクロ メーターの1目盛りは 0.01mm である。 この表皮細胞の長さとして最も適当なものを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。 ① 96μm ② 112μm ③ 144μm ④ 175μm ⑤ 192μm ⑥ 225μm 問3 前問2の表皮細胞と大きさが最も近いものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ① 大腸菌 ② ゾウリムシ ③ カエルの卵 ④ ヒトの赤血球 ⑤ インフルエンザウイルス

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