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生物 高校生

左の画像の赤線部では光リン酸化はH+やATP合成酵素によってされるものと思いましたが、右の画像の赤線部ではATPによってリン酸化されるとあるのは何故ですか?🙇🏻‍♀️

V ●水の分解を放出して酸化された反応中心クロロフィルは,他の物質からe を受 け取りやすい状態になっている。この状態にある光化学系IIの反応中心クロロフィル は、水からe を得て還元され,活性化する前の状態に戻る。 eを失った水は分解され、 酸素とHが生じる (図8-①)。 ●電子伝達 光化学反応で活性化された光化学系Ⅱ から放出されたは,eの受け渡 しをするタンパク質で構成された電子伝達系と呼ばれる反応系内を移動する。このと electron transport system き同時に,Hがストロマからチラコイド内腔に輸送され,チラコイド膜をはさんで Hの濃度勾配が形成される (図3-2)。 電子伝達系を経たe は, 活性化された光化学 酸化 系Ⅰの反応中心クロロフィルを還元する。 ●NADPHの合成 活性化された光化学系Ⅰから放出された2個のと、2個のH+に よってNNADPが還元され, NADPHとHが生じる(図3-③)。 ●ATPの合成 光化学系ⅡI での水の分解や, 電子伝達系におけるH+の輸送によって、 チラコイド内腔のHの濃度はストロマ側よりも1000倍程度高くなる。こうして, チ ラコイド膜をはさんでH+の濃度勾配が形成される。 この濃度勾配に従ってH+ は ATP ごうせいこう。 ATP synthase 合成酵素を通ってストロマへ拡散し、これに伴ってATPが合成される (図8-④)。 こ さんか の過程は光リン酸化と呼ばれる nhotophosphorylation このような過程によって, 光エネルギーに由来するエネルギーがNADPHとATP に貯えられる。 これらは, ストロマで起こる反応に利用される。 電子伝達系 NADP +2H+ NADPH + H+) 光 光化学系 Ⅱ 光 光化学系 1 チラコイド膜 (H+ 光合成色素 e x2 反応中心 クロロフィル 1) (H+ 反応中心 (H+ (H+ (H+ H2O 2 H+ + O2 クロロフィル H+ | チラコイド内腔: H+濃度 (H+ (H+ ストロマ: H+濃度低 図 8 チラコイドで起こる反応 MOVIE (円) ATP 合成酵素 (H+ リン酸 (P+ADP (H+) ATP

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生物 高校生

光エネルギーに由来するエネルギーとは何ですか?🙇🏻‍♀️

V ●水の分解を放出して酸化された反応中心クロロフィルは,他の物質からeを受 け取りやすい状態になっている。この状態にある光化学系Ⅱの反応中心クロロフィル は、水からe を得て還元され,活性化する前の状態に戻る。e を失った水は分解され 酸素とHが生じる (図8-1)。 ●電子伝達 光化学反応で活性化された光化学系II から放出されたe,eの受け渡 electron transport system しをするタンパク質で構成された電子伝達系と呼ばれる反応系内を移動する。このと き同時に,Hがストロマからチラコイド内腔に輸送され,チラコイド膜をはさんで H*の濃度勾配が形成される(図3-2)。 電子伝達系を経たは,活性化された光化学 酸化 系Iの反応中心クロロフィルを還元する。こを待 ●NADPHの合成 活性化された光化学系 Iから放出された2個のeと,2個のH+に よってNADPが還元され, NADPHとHが生じる (図8-③)。 ●ATPの合成 光化学系Ⅱでの水の分解や, 電子伝達系におけるH+の輸送によって, チラコイド内腔のH+の濃度はストロマ側よりも1000倍程度高くなる。 こうして, チ ラコイド膜をはさんでH+の濃度勾配が形成される。 この濃度勾配に従ってH+ は ATP ATP synthase ごうせいこう そ 合成酵素を通ってストロマへ拡散し,これに伴ってATPが合成される (図8-④)。 こ こう さんか の過程は光リン酸化と呼ばれる。 photophosphorylation このような過程によって, 光エネルギーに由来するエネルギーがNADPHとATP に貯えられる。これらは, ストロマで起こる反応に利用される。

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生物 高校生

二酸化炭素を固定するとはどういうことですか?🙇🏻‍♀️

C ストロマで起こる反応 (NADPH, ATPの利用) ストロマでは,チラコイドの反応で合成され たNADPHとATPを用いて, 二酸化炭素が固 定され, 有機物が合成される。 この反応経路は, 多くの酵素が関与する化学反応からなり, カ かい Calvin cycle 光 Guide ガイド NADPH ストロマで 起こる反応 ATP 葉緑体 有機物 ルビン回路と呼ばれる。 カルビン回路の反応過程は、二酸化炭素の有機物への固定。 PGAの還元, RuBPの再生の3つの段階に分けることができる。 ●二酸化炭素の固定 カルビン回路では, 細胞内に取り込まれた二酸化炭素は、まず C5 化合物であるリブロースビスリン酸 (RuBP) と反応し, C3 化合物であるホスホグ ribulose 1,5-bisphosphate phosphoglycerate ribulose 1.5-bisphosphate carboxylase/oxygenase リセリン酸 (PGA)2分子となる。 この反応は, RuBPカルボキシラーゼ / オキシゲナー ゼ (RubisCO, ルビスコ) と呼ばれる酵素によって促進される (図9-①)。 ●PGAの還元 PGA は, ATP によってリン酸化されたのち, NADPHによって還 元され, C3 化合物であるグリセルアルデヒドリン酸 (GAP) となる(図9-②)。 glyceraldehyde phosphate ●RuBP の再生 GAPの多くは,いくつかの反応を経たのち, RuBPに戻る (図9-3)。 カルビン回路では, 6分子の二酸化炭素につき, 18分子のATPと12分子のNADPH が消費されて2分子のGAPが同化産物として得られ, 光に由来するエネルギーがこれ に貯えられる。このGAPが糖などの有機物に変えられ, 生命活動に利用される。 ②PGAの還元 ①二酸化炭素の固定 PGA ルビスコ ×12 -12 ATP C3 6 CO2 6 ADP RuBP C5 X6 +6(P 6 ATP → 12ADP +12 P C3 x 12 -12 NADPH +12 H カルビン回路 →12 NADP+ C3 ×10 C3 x 12 H2O 回路全体で, RuBP 6 分子に つきH2O 6分子が生じる。 GAP GAP ③RuBP の再生 有機物 C3 x2 図9 カルビン回路 MOVIE

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生物 高校生

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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生物 高校生

なぜF2は1:2:1になるのですか?

重要例題 1-1 連鎖と組換え Rr の個体は桃色花, rrの個体は白色花となる。 別の対立遺伝子 Yとy は子葉の色に関係しており,遺 ある植物では, 1対の対立遺伝子 R と は花の色に関係しており,遺伝子型が RR の個体は赤色花, 伝子型が YYの個体の子葉は緑色となり,Yy の個体の子葉は黄緑色, yy の個体の子葉は黄色となる。 遺伝子型 RRYYの個体と遺伝子型 ryyの個体とを交配して F1 を得た。 その F1 を自家受精して得られ る下では,子葉の色についてみると,黄緑色子葉個体はおよそ(ア)%の割合で現れると期待される。 現れると期待される。 なお, 花の色に関係する遺伝子と子葉の色に関係する遺伝子は組換え価 20%で さらに、花の色と子葉の色の両方についてみると, 桃色花 緑色子葉個体はおよそ ( イ )%の割合で 連鎖しているものとする。 問文章中の(ア)と(イ)に入る最も適当な数値を、次の①~⑧のうちから一つずつ選べ。 ①50 ② 44 ③ 38 考え方 子葉の色にのみ注目すると, F1 の遺伝子型 は Yy であり,このF1の自家受精で得られるF2では, YY:Yy: yy = 1:2:1となる。よって, F2 における 黄緑色子葉個体の割合は50%となる。 ④ 25 ⑤ 16 ⑥ 13 ⑦8 ⑧ 0 [12 センター試改〕 4RY 1 Ry 4RY 16 RRYY 4RRYy 4RRYy 1RRyy 1 Ry 1rY 4 RrYY 4ry 16 RrYy 1RrYy 4 Rryy 1rY 4 RrYY 1RrYy 1rrYY 4rrYy 4ry RRYY の個体とrryyの個体との交配で生じたF1 個 体(RrYy)では, RとV(ry)が連鎖している。 この F1がつくる配偶子の遺伝子型とその分離比は,組換 え価が20%であることからRY : Ry: vY : ry = 4:1: 1:4 となる。 よって, F1 を自家受精して生じるF2の 遺伝子型とその分離比は次の表のようになる。 16RrYy 4Rryy ArrYy 16rryy このうち,遺伝子型が RrYY で桃色花・ 緑色子葉個 4 +4 100 体の割合は, × 100% = 8% となる。 解答 ア① イ⑦

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