ページ3:

[Ⅲ〕(その2)
**
同じC数6個
問
PA3 BCD
C6Hio CoH?
©は六員環
B
Du = 14-10
B !!
同じ
42475
2+2
7回+H22
By Da
2倍
C=CXI
=2
かCECか
C=CXZか
○とにく
・
-
C=C
↑
同じ
(B) CHE CH₂ C=C - CH+ CH13
©
CHE CH₂
しれ
Cit₂
C
-CH
11
①
T
|-
C2445
↓↓
C-C-CEC-C-C
C-L-C-C-C-C
↑↑
H H
同じ
シストラなしより生成物
まん中ににこくなり
FDD ADHD
HÇ= CH PRE CHE CHE CH
2

ページ4:

問4.油脂Eのけん化価は186であり、ヨウ素価は254であった. 油脂Eの構成脂肪酸1分子あた
り,平均して何個のC=C結合が存在するか, 有効数字2桁で記せ。
問5.分子式 CH 12 で表される化合物のうち, 沸点が最も高い化合物の構造式を示せ
-1B(A)11

ページ5:

[111]
問4
S
181
kor
284
ing
M.三DEの分子量
山
・56×3×103
M=28000
31
n = M
M
かろ
=186
ccc
F₂
S
=100m×254
28000
Too
=
317100
M
1分子構成脂肪酸あたりよりそろ
←全部の
c=0*2
280
÷3.0%=3.0個
31
☆
問5 C5Hに6Pが最も高い 直鎖状
より、C-C-C-C-C
CHE CHE CHE CHE CH3
ファンアルクール大

ページ6:

解答はすべて別紙の解答用紙に記入しなさい
[I] 以下の文を読み,問に答えよ.なお,原子量は N:14 とする.
(a)
タンパク質は生命活動に欠かせない重要な物質の1つである. 生体内の主要なタンパク質は、 グ
リシンやアラニンなどのα-アミノ酸がペプチド結合によりつながったポリペプチドであり、20種類
のα-アミノ酸の組み合わせと配列順序によって固有の構造と機能を持つ、タンパク質を構成するア
ミノ酸の配列をタンパク質の一次構造というタンパク質のポリペプチド鎖はペプチド結合間に形成
される水素結合により, らせん構造の ア や ひだ状の平面構造のβ-シートなどの安定な立
(b)
体構造をとる.これを二次構造という. 二次構造をとるポリペプチド鎖はさらに複雑に折りたたま
れ、2つのシステインのSH が酸化されてできる イ |結合や側鎖間のイオン結合などによって
三次構造を形成する. 三次構造をとる複数のポリペプチド鎖が組み合わさった構造を四次構造とい
い, 生体内で働くタンパク質の多くは三次構造あるいは四次構造を持つ、このようなタンパク質の構
造は,タンパク質の結晶にX線を照射したときに得られる回折像を解析することで明らかにすること
ができる.
タンパク質のうち, α-アミノ酸のみから構成されるものを単純タンパク質という. 単純タンパク
質に含まれる元素の質量組成はタンパク質の種類によらずほぼ一定であり,炭素が50~55%,酸素
が 25~30%, 窒素が 12~19%であることが知られている. この事実を利用して食品中のタンパク
(c)
質のおおよその含有率を求めることができる. タンパク質は ウ 反応やキサントプロテイン反
応などの呈色反応を利用して検出することができる. ウ 反応では,タンパク質の水溶液に水酸
化ナトリウム水溶液を加えて塩基性にした後, 硫酸銅(Ⅱ) 水溶液を少量添加すると赤紫色になる.ま
また,タンパク質の水溶液に塩化マグネシウムなどの電解質を多量に加えるとタンパク質が凝集して沈
殿する I という現象を利用して,タンパク質を分離・精製することができる .
生体内の化学反応の触媒として働くタンパク質は酵素と総称される. デンプンの加水分解反応を触
媒する
や油脂の分解触媒であるリパーゼなど,これまでに6000種以上の酵素が見出されて
いる. 酵素はその構造内の特定の部位(活性中心)において、特定の物質(基質)にのみ作用する.
このような性質を カ という. 酵素反応の反応速度を調べることにより, 酵素の性質や反応
機構に関する情報を得ることができる.
(d
問1.空欄 ア
カ に最も適切な語句を下記の語群から選んで記せ.
アミラーゼ, α-ヘリックス, 塩析, オキシダーゼ, 基質特異性, 共通イオン効果,
グリコシド, ジスルフィド, 透析, 二重らせん構造, ニンヒドリン, 反応特異性,
ビウレット, ルミノール
- 化(B)2-

ページ7:

問2. 下線部 (a) について 以下の問に答えよ。
(1) 水溶液中のグリシン (Gly) は陽イオン Gly*, 陰イオン Gly", 双性イオン Gly* の3種
類のイオンの形で存在しており,それらの間には以下の2つの電離平衡が成り立って
いる。
Gly +
Gly
- Gly + H+
Gly + H+
①式の電離定数は K = 4.0 × 103mol/L. ②式の電離定数はK2 = 2.5 × 10-1mol/L
である.次のA, B の値を有効数字2桁で求めよ.
A. グリシンの等電点
B. pH = 2.0 の水溶液中で Gly * として存在するグリシンの割合(%)
(2) アミノ酸は結晶中で双性イオンとして存在する. アミノ酸の結晶の融点が同程度の分子
量を持つ一般的な有機化合物の結晶と比べて高い理由を述べよ.
問3.アラニン、チロシン、アスパラギン酸, リシンのうち異なる3種類のアミノ酸X, Y, Zがこ
の順序でX-Y-Zのように結合したトリペプチドがある. 以下の(あ)~(う)の実験結果を
もとに, X, Y, Zが上記4つのアミノ酸のいずれであるかを答えよ.各アミノ酸の化学式と
等電点は表1の通りである.
(あ) このトリペプチドをある酵素で加水分解すると, アミノ酸XとジペプチドY-Zが得ら
れた.Xは pH = 6.0の水溶液中での電気泳動により,陰極側に移動した.
(い) このトリペプチドを(あ)とは別の酵素で加水分解すると, アミノ酸Zとジペプチド
X-Yが得られた. ZはpH = 6.0の水溶液中での電気泳動により, 陽極側に移動した.
(う)ジペプチドX-Yはキサントプロテイン反応を示した.
表 1. α-アミノ酸の化学式と等電点
アラニン
チロシン
アスパラギン酸
リシン
化学式
H3C-CH-COOH HO-
NH2
-CH,-CH-COOH HOOC-CH2-CH-COOH HN-(CH2)4-CH-COOH
NH2
NH2
NH2
等電点
6.0
5.7
2.8
9.7
-化(B) 3

ページ8:

(1)(その1)
(25 関西学院大 理工 B問題)
③d-ヘリックス ジスルフィドウビウレット
塩析アミラーゼ基質特異性
[GI][サ]
問2
Ki
=
[G1]
Gly
Kık₂ = [H+]²
kz
4. 0× 10-3 x 2.5 × 10-10 = 1 x 10-2
A:pt:6.00等電点
B. [G] [H+]-10-2
=k-40×10-3
こ
[G-][HF]
[G]
kiki
[H+] = √ Kika
=
1×106
2
4×10=4×105604=1406号
TG+]
[G7]
CG+
[Gt): [at] =5iz
10-7
5x100=71%
5+2
(2)アミノ酸の双性イオンは分子内に強い静電気力が働くから
(イオン結晶に近い)
(クーロンカ

ページ9:

(1)(その2)
アミノ酸
トリペプチド
X-Y-Z
(LYS)
Asp
(あ)
XとY-Z
p60で陰極側
NYT
+
NH3
())
Lys
b0
X-1とZ
•
PH GU7" 3 01732 724
coo-
Asp
X-Yはキサントプロティン@
TYD
よってメーソーマ
-
Z
リジン-チロシン-アスパラギン酸
2
Ca
A
* Asp

ページ10:

問4. 下線部 (b) を構成する, 平行に並んだ2本のポリペプチド鎖の一部を図1に示す。図中で
B-シートの形成に主に寄与している水素結合をすべて破線 (----) で記せ.
H
R H
H
R H
R
H
H
R
H
R H
H
R
H
=o
H
R H
H
R H
5.
図1.β-シートの一部. Rはアミノ酸の側鎖を表す.
(c) の方法の1つにケルダール法がある. この方法を用いて, 小麦粉に含まれるタン
パク質の定量を行った. 小麦粉1.0gを硫酸で分解し,タンパク質中の窒素をすべて硫酸アン
モニウムに変換した. 得られた硫酸アンモニウム水溶液に水酸化ナトリウムを加え, アンモニ
アをすべて遊離させた. 発生したアンモニアを0.050 mol/Lの硫酸水溶液 200mL に完全に
吸収させた。この水溶液を0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で中和したところ9.5mL
を要した. 以下の間に答えよ.
(1) 波線部の反応を化学反応式で示せ.
(2) この小麦粉中のタンパク質の含有率(質量パーセント) は何%か. 有効数字2桁で求め
よ. 計算過程も記すこと. ただし, タンパク質に含まれる窒素の質量パーセントは 16%
とする.
- 化(B)4-

ページ11:

[1](その3)
M4*
R H
R
H RH
R H
H
R H
R
H R
R H
☆☆
P75
(2)
ixalo may ex9.5 + x
↑
(1) (NH4)2 504 + 2 NaUH Naz SU 4 + 2 NH 3 + 2H20
1000
c
=2
2x0.05mx 20
1000
F
Naof
NH3
(mol)
13%
(wol)
42504
(mu1)
酸→
(wel)
X = 1.05 × 10 3 mo
N(g) = 1.05 × 10³ molx 14%/ Amul x 100
= 0,091875(9)
16
↑
↑
x
%
N(9)
0.091875
Ta (9)
-X100 =
X10 = 9.18
=9.2%
3

ページ12:

問6. 下線部 (d) について, 1913年にミカエリスとメンテンは以下のような簡単な酵素反応のモ
デルを提案した.このモデルでは,酵素Eと基質Sが結合した酵素 - 基質複合体ESを経て,
生成物Pが生じる (③式).
ki
k2
E+S → ES
E+P
k-1
(3)
ここで,k, k-1, k2は各反応の反応速度定数を表し,一般に酵素反応ではk, k1≫k2で
ある.この反応の反応速度は基質濃度 [S], 酵素の全濃度 [E] [E] + [ES] を用いて
=
k2 [E] [S]
101 =
④
[S] +K
と書ける.ここで,K=
答えよ.
k-1+k₂
k₁
であり,基質と酵素の親和性を表す量である. 以下の問に
(1) 十分に基質濃度 [S] が高くなり ([S] ≫K), 最大となったときの反応速度をVmax と
する. Umaxをki, k_1, k, [E], [S] のうち必要なものを用いて表せ.
化(B) 5

ページ13:

(2) ④ 式は
1
K
1
1
===
+
⑤
k2 [E]
[S]
k2 [E]0
と変形できるから,基質濃度の逆数
1
[S]
1
を横軸に,反応速度の逆数
を縦軸にとっ
v
K
1
たグラフを描くと, 傾きが
切片が
の直線となる.
k2 [E]0
k2 [E]
いま、 ある酵素反応に対して, 異なる4つの基質濃度における反応速度を測定したとこ
ろ、図2に示す結果が得られ, それらは⑤式の直線関係に従うことがわかった. 図
2のグラフから必要な数値を読み取り, Umax 〔mol/ (L・s)〕 およびK [mol/L] の値を
有効数字2桁で求めよ.
4.0
1/v
3.0
[x104 (mol/(L・s))-1
2.0
1.0
0
100
200
300
400
500
1/[S] [(mol/L)-1
1
図2.基質濃度の逆数 [S
に対する反応速度の逆数 の関係
(3) 酵素反応の反応速度がある温度を超えると急激に小さくなる理由を述べよ。
- 1L(B) 6

ページ14:

(1)(その4)
問6)
V =
(1)
K2 [E] [々]
[s]+k
[S]》Kのとき
[SHK≒[S]なので
(2)
Vmax = K₂ [E]o
V
cs><|-
个
=
K
+5
K2 [E] [S]
↑
化
a
x
4.0
40
1/v3.0
[x104 (mol/(L・s)) -1]
2.0
1.25
1.0
(2.75
250
0
0
100
200
300
400
500
1/[S] [(mol/L)-1]
(3) 酵素が失活し
+
P2 [E]
切片
Vmax=
-
125
= 100 = 4 = 0.800/1.10
725
K 1250 X10+
2.75×10=
018×104
14104
+
0.8
2.957101
air(250k+1)
250k=1.2 x10x
K=48mo1/1
反応しなくなるから
4

ページ15:

[II] 以下の問に答えよ. 構造式は記入例にならって示せ.なお,原子量はH: 1.0, C: 12, 0:16
とし,気体はすべて理想気体としてふるまうものとする.
構造式の記入例:
H
H2N.
O-C=C-H
H3C
-CH2
OH
問1. 以下の文を読み, 空欄 ア
ソ
に最も適切な語句または数字を記せ.
イ
アルコールは ア 基をもつので,分子間で
| 結合を生じる. したがって, ウ |異
性体の関係にあるエーテルや分子量が同程度の炭化水素よりも, 沸点や融点が高い. 親水性である
ア 基が水と イ 結合を形成するため, エタノールのような低級アルコールは水に溶解す
る. しかし, 高級アルコールでは, I 性である炭化水素基の影響が大きくなるため, 水に溶け
にくくなる. エタノールは単体のナトリウムと反応して気体の オ を発生し, カ を生じ
る. 一般に有機化合物から水分子がとれる反応を キ |反応という. 濃硫酸を160~170℃に加熱
しながらエタノールを加えると, ア 基とそれが結合している炭素原子の隣の炭素原子に結合し
ている水素原子が水分子となってとれ ク が生じる. また, 濃硫酸を130℃程度に加熱しなが
らエタノールを加えると,一方のエタノール分子の [ ア 基と,他方のエタノール分子の
ア |基から水分子がとれて, ケ | が生じる.このように,2分子から水のような簡単な分
子がとれて結合することを コ 反応という. アルコールは ア 基の数によって分類するこ
とができ, ア 基が2つのものを サ アルコールという. シ は工業的に ク か
ら製造されている サ アルコールである. シ と ス を用いることで高分子化合物で
あるポリエチレンテレフタラートが得られる.このような分子内に2個以上の官能基をもつ単量体が
コ |反応で次々と結合して高分子を生じる反応を セ という.なお,高分子を構成するく
り返し単位の数のことを ソ という.
問2. 化合物Aは芳香族炭化水素である. 化合物Aを1mmol完全燃焼させたところ, 二酸化炭素
352mgと水 72mg が得られた. 化合物 Aを単量体として用いて付加重合することにより高分
子が得られた.化合物Aの構造式を示し,化合物Aを用いた付加重合により得られた高分子の
名称を記せ.
- 化(B)9 -

ページ16:

問3. 化合物B~Dは分子式がCH12のアルカンである. 化合物B~Dを塩素と反応させたところ,
置換反応が進行して分子式がCH, Cl で表される置換体が生成した.このとき, 置換体とし
て生成する可能性のあるすべての種類の異性体が得られた. 化合物Bからは,化合物Cから得
られる置換体よりも多くの種類の異性体が得られた. 化合物Dからは、単一の置換体のみが得
られた. 化合物B~Dの構造式を示せ.
4. 分子量が8.1 × 105のセルロースは何個のグルコース単位から構成されているか,有効数字2
桁で記せ.また,セルロース8.1g を希硫酸とともに加熱し, 完全に加水分解したときに得ら
れるグルコースの質量 〔g〕 を有効数字2桁で記せ.
問5.温度を325Kに保った体積一定の容器がある. この容器に飽和炭化水素である化合物Eを
11g入れて,完全に気化した状態で圧力を測った(状態①).次に,この容器にヘキサン 43 g
を加えてから、容器の温度をはじめの温度と比べて 1.4 倍高い 455 Kに昇温した. 化合物Eと
ヘキサンが完全に気化した状態で圧力を測った (状態②) 状態 ②における容器内の圧力は,
状態 ①における容器内の圧力の4.2倍であった. 化合物Eの構造式を示せ.
- ft(B)10-

ページ17:

Ⅲ(その1)
アヒドロキシ 水素⑤構造国疎水
オ水素ナトリウムエトキシド圉脱水
2 エチレンジエチルエーテルロ縮合
サ2価図エチレングリコールステレフタル酸
回縮合重合図重合度
602
④
あり
m
Imol
352mg 352g
H20
山
72g
1molなら
122 mg
Gg=362×1=96g
1-491
=727
店
=8g
H=CH2
スチレン
(C8H8
1
Cotaz
=
高分子:ポリスチレン
C: H =
96:
8
12
5
8:8

ページ18:

jon13
問3
M
B
C5H/12 ⒷC-C-C-C-C
Jue
C-C-C
ce置換体
C5H1, ce
B > C
C
Dは単一置換体のみ
⑬ CHE CHE CIĘ CHE CHE CH3
こと-c
C
C
Cits cite Ot CH3
⑥
Chh₂- C - CH3
T
CH₂
CH3
(2:14)
セルロースくり返し単位M=162より
8.1×105
=5,0x103 1137
162
1
8.15 x1803/mol =9,09
+629/201
2
↑
G|4
6

ページ19:

(III) (403)
(その3)
(115) PU=ART €175
このRTを使う
P, V = NERT,
(Vは一定)
NE wi E (mo17
nhexクキサン(mol)
PIV = NE Rx 325 -①
455
325=1.4
PzV = (nz + Mnex) RTz P2= 4,28,
P2V = (NE + Rx 455 -②
n hex)
12
↓
Pr
②÷①すると
=412
Pl
P2X
も
her
NE +Mnex Rx 455 ₤1.4
ME
RX325
3
412 = (1 + hex) xxx
ME
Whey=43-25
43.05.
869 mil m]
Whe
05
=
2
n
E
=0,25 mul
ME
2
11
M=0.25 M=0.25=446飴細炭化水素より
57178
7
CH-CH3

ページ20:

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
thank you for visiting!
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〜