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生物 高校生

可能な範囲で構いませんので、あっているか確かめていただきたいです。また、空白の部分を教えて頂きたいです。

P146 探究の歴史 光合成の研究の歴史 資 P56-57 1. 初期の光合成研究 ファン=ヘルモントの実験 プリーストリの実験 水が必要 (日光) 5年後 幼植物体 2.27kg 土 90.72kg 土 植物体 76.74kg 90.66kg 水だけ与えて植物を育てる インゲンホウスの実験 必要 暗所 1 ロウソクの燃焼 によって空気が 汚れる 植物による しばらく植物を 入れる O2発生には ネズミを入れると 明るい場所では 植物の緑色部分か 気泡(2)が出る 暗い場所では、気 泡(02)が出ない [光]が 必要。 すぐに窒息する セネビエの実験 ↓ ソシュールの実験 ↓ 002 が必要 が必要 ネズミを入れると ネズミはしばらく 元気にしている 植物は動物の〔呼吸〕に 必要な気体 [02] を発生する。 7.5% CO2を 含む空気 7日後 一度沸騰させた水(CO2 を除いた水) では、気泡 (O2)が出ない CO2を溶かし込んだ 植物体中の炭素の量 528mg →649mg 水では、気泡 (O2)が 出る 植物によるO2発生には [ CO₂ 〕が必要 ソシュールは、 植物はCO2を吸収し、同体積の02 を放出することを測定した 植物を密閉容器の中に入れておくとCO2はなくなり、 同体積のO2が放出され、 植物の中の炭素の量は増加した。 →植物の構成に[ 〕 が使われる。 サックスの実験 ヨウ素溶液 葉の一部を おおう 光のあたった部 分は、ヨウ素デ ンプン反応によ 青紫色になる アルコールでクロロ フィルをとり除く 植物は光合成によって〔デッペン]をつくっている。 光のあたらなかった 部分

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生物 高校生

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(気孔から放出) O2 12 H2O チラコイド膜 光エネルギー 葉緑体 光化学系 ⅡI 光化学系 I 24 240 24e 24(H) H -24 円 •12 NADP + -ATP合成酵素 ◆12 NADPH +12H ・師管 ・スクロ グルコース ↑↓ 同化デンペン ADP ATP ストロマ CO2 12 C3 -12 ATP 流 12 ADP 6 H2O (回路全体で) 6 ADP カルビン 12 C312H 回路 -12 NADPH 6 ATP -12 NADP+ 10 12C3 6 (CO2) (気孔から取り入れ) 有機物 D 有機物の輸送と貯蔵 貯蔵デッペン ● 光合成で生じた有機物はサイトゾルでスクロース などに変えられ,師管を通って各部へ運ばれる (=転流)。根や種子などでは,有機物はデッペン となり貯蔵される(=貯蔵デンプン)。 ● 光合成の速度 ・転流の速度 ... 葉緑体でデンプンが合成・ 一時的に葉緑体に貯蔵される(=同化デンプン)。 光合成の速度 <転流の速度(夜間) 同化デンプンが分解され、スクロースに変えられて、他の組織に運ばれる。 P144 参考 呼吸と光合成の共通性~ ATP 合成・・・ ATP合成酵素による ・電子伝達系により ATP が合成される反応… 光合成: リン酸化,呼吸: 酸化的リン酸化 ・電子は膜に埋まったタンパク質複合体を通って流れる。 →光化学系Ⅱと光化学系Iの間ではたらくタンパク質複合体と呼吸の電子伝達系の 中間ではたらくタンパク質複合体は, 構造もはたらきもよく似ている。 呼吸 ミトコンドリア NADH- NAD e HH H₂O H H:O H H H ° H 膜問 H A チラコイドの内側 H -ADP マトリックス | ストロマ | ATP H 葉緑体 光合成 ・・・ミトコンドリアの祖先と考えられている 好気性細菌 -NADP- NADPH は,もともとは光合成を行 っていた細菌が,光合成の能力を失ったものであ ると考えられている。 -ADP ATPI ・呼吸と光合成は, 同じ祖先生物の代謝系から進 化したもので, あるものは呼吸の電子伝達系へ, あるものは光合成の電子伝達系へと進化したと 考えられている。

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生物 高校生

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P141 問2 光リン酸化と酸化的リン酸化の共通点について述べよ。 B ストロマで起こる反応 = カルビン・ベンソン回路 ... チラコイド膜でつくられた ATP と NADPH を用いて、二酸化炭素を還元して有機物を合成する。 気孔から二酸化炭素(CO2) が取りこまれる。 →CO2はリブロースニリン酸 (RuBP, (化合物)と結合する(図①)。 (ルビスユ (リブロースニリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ, Rubisco)という酵素 のはたらきによる。) →生成物が2つに分解されて, 2 分子のホスホグリセリン酸(PGA, _化合物)になる(図②)。 →PGA は ATP のエネルギーとNADPH による還元作用によって, グリセルアルデ ストロマ (気孔から取り入れ) CO2 リブロース 【ニリン酸 (RuBP) ① ② ホスホグリセリン酸 (PGA) 6 12 ルビスコ •12 ATP -12 ADP ヒドリン酸(GAP, 化合物)となる (図③)。 6 ADP →6 分子のCO 2 が回路に取りこまれる と, 12 分子の GAP が生成される。 6 ATP →GAP のうち 2 分子は糖などの有機物 の合成に使われる (図4)。 残りの 10 分 子は ATP のエネルギーによって再び RuBPへもどる (図⑤)。 有機物合成へ Co ○ チラコイド での反応 [ストロマ P141 参考 光阻害とカロテノイド での反応 10 •12H •12 NADPH Ca 12 NADP+ グリセルアルデヒド 【リン酸 (GAP) (H2O /回路全体で 16分子の水 が生じる レ 光が強すぎることによって光化学系が損傷を受け, 光合成速度が低下すること。 ● β-カロテン (カロテノイドの一種) は, 光阻害から葉緑体を守るはたらきをもつ。 ●キサントフィル(カロテノイドの一種)の一部は,過剰な光エネルギーを無害な熱エネルギーに変えるはたらきをもつ。 ・光エネルギー C 全体の反応 6002+12H2O C6H12O6 +60z+6H2O *化学反応式:6002

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生物 高校生

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P139【実験5】 植物の光合成色素の分離: 薄層クロマトグラフィ セミナー基17」 関連 基例 34 次の①~④ に示す実験を行い, 下のような結果を得た。 以下の各問 いに答えよ。 TLCシート 2 cm 試験管(またはクロマト グラフィー用ガラス筒) ガラス 毛細管 ① ある被子植物の緑色の葉を乳鉢に入れ、 硫酸ナトリウムを加 前線 ② えてすりつぶし、ジエチルエーテルを加えて抽出液をつくった。 薄層クロマトグラフィー用プレートの下端から 2cm の位置に 鉛筆で線を引き、細いガラス管を用いて抽出液を線の中央に つけ, 抽出液が乾くとさらに抽出液をつける操作を5回くり返 した。 10 cm T1.5~2cm 原点 展開液 ' ③ 5mmの深さになるように展開液を入れた試験管の中に, プレートの下部が浸かるよう に入れ,栓をして静置した。 bbbbbbbbban 4 展開液がプレートの上端近くまで上がってきたらプレートを取り出し, 分離した各色素の 輪郭と展開液の上端を鉛筆でなぞった。 【結果】抽出液を展開したプレートには,上からa(橙色), b(青緑色), c (黄緑色), d(黄色), e(黄色)の色素が分離した。 図1は, プレートと鉛筆でなぞった色素の輪郭を示したもので ある。 色素 展開液 上端 a 図 1 小数第2位まで求めよ。 問1. 図1のcの色素の Rf 値 (Relative to front) を, 小数第3位を四捨五入して Rf 値 = 原点から色素の中心点までの距離 (6) 原点から展開液の先端までの距離(α) 展開液の先端一 (前線) 色素の中心点 a 原点 展開液・温度・ シートなどの条 件が同じであれ ば,Rf値は色素 の種類によって 一定になる。 CのRf値=112830434 ≒0.43 _0.43% 23/100 11 92 80 69 110 問2. 図1の a〜c は何の色素だと推測されるか。 色素の名称をそれぞれ答えよ。 aカロテン Cクロロフィルb ( ) b クロロフィルadc 問3.図2は, この植物の作用スペクトルと, a~cの色素の吸収ス ペクトルを示している。 c の色素の吸収スペクトルは,A~D のう ちどれか。 B ←吸光度(相対値)!!!! 原点 D 光合成の効率(相対値) 400 500 600 700 (nm) 光の波長 図2

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生物 高校生

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第3節 光合成 一同化- 光合成とは…光エネルギーを用いてを合成し,これを用いてデンプンなどの有機物を合成する反応。 * 炭酸同化 ・・・生物が CO2 を取り入れ、 有機物を合成するはたらきのこと。 (例. 半合成、化学合成 光エネルギー A 光合成の反応の流れ |葉緑体 チラコイド 水 12H2O チラコイドでの反応 光エネルギーの変換) 酸化される 電子の運搬体 18 ATP 12NADPH 酸素 602 二酸化炭素 6CO2 ストロマでの反応 有機物 (CO2の還元) 水 ( C6H12O6 ) B. 葉緑体の構造 ●外 (包)膜と内 (包) 膜の二重膜構造, 内部に袋状のチラコイドがある。 ●チラコイド膜には化学系Ⅰ・Ⅱが存在する。 ● チラコイドと内(包)膜の間の電子伝達系には,二酸化炭素を 有機物に合成する反応にかかわる多数の酵素が含まれている。 ●独自のDNAをもち、半自律的に分裂により増殖。 C. 光の波長と光合成色素 ● 光エネルギーを吸収し, 光合成に用いる。 あおみどり クロロフィル 主なもの (Mgを含む) { 4007 ** クロロフィル 黄緑 カロテノイド { カロテン 橙 黄 図 17 クロロフィルの吸収スペクトルと光合成の作用スペクトルの例 光の吸収(相対値) 6H2O 還元される ストロマ を吸収 Aクロロフィルαめが♡↑ B クロロフィル強めが♡ C 光合成速度の例(緑藻) 600 700 光の波長 (nm) 吸収スペクトル:光の波長と吸収の関係を示したグラフ。 半合作用:光の波長と光合成速度の関係を示した スペクトル グラフ。 400 500 光合成速度(相対値)

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生物 高校生

全く分からないので分かりやすい解説お願いします

生物 4 分子データを用いてそれぞれの種が分岐した年代を推定する際, ヒトとコイの ように異なるアミノ酸の数が多い場合には、進化の過程で同じ位置のアミノ酸が 2回以上置換する場合があることなどを考慮する必要がある。 番目のアミノ酸 タンパク質Xの開始コドンが指定するアミノ酸から数えて19番目のアミ ワトリではアラニン, コイではセリンであった。 これは, タンパク質 Xの 以下,19番アミノ酸座位)は、ヒトとウマではグリシンで共通であったが、他 カ アミノ酸座位が、4種の生物の共通祖先から2回以上置換した可能性があること を示している。このことに関する次の文章中のオ および キクに入る塩基配列の組合せとして最も適当なものを,表2の遺 選べ。なお,タンパク質Xの19番アミノ酸座位に対応するヒトとウマのDNA 伝暗号表も参照しながら,それぞれ後の ① ~ ④ および⑤~8のうちから一つずつ のセンス鎖の塩基配列は 5'-GGC-3' である。 ニワトリ オカ 9 キク 10 図1は,ヒト,ウマ, ニワトリ,コイの4種の生物の系統関係を模式的に表し た系統樹である。ここでは,図1の系統樹全体での塩基置換の回数が最も少ない 場合が最も適切であると考えるものとする。タンパク質 X の19番アミノ酸座位 のアミノ酸が,これら4種の生物の共通祖先ではセリンであった場合について考 える。この場合,19番アミノ酸座位に対応するDNAのセンス鎖の塩基配列は, オ-3であり,コイと分岐した後にヒトとウ 4種の生物の共通祖先では 5′- マとニワトリの共通祖先において5′- 1-3' に変化し,さらにニワトリと分 岐した後にヒトとウマの共通祖先において 5'-GGC-3' に変化した可能性と,4 キ 1-3であり,コイと分岐した後にヒトとウマ 種の生物の共通祖先では 5′- とニワトリの共通祖先において 5'-GGC-3' に変化し,さらにヒトとウマの共通 -3′に変化した可能性が考えら 祖先と分岐した後にニワトリにおいて5′- れる。 <-114- 共通祖先 図1 表 2 生物 ヒト コドンの2番目の塩基 ウラシル(U) シトシン (C) UUU UCU フェニルアラニン アデニン (A) QUAU グアニン (G) JUGU U UUC UCC チロシン システイン U UAC セリン |UGC UUA UCA ロイシン UAA UGA (終止) UUG (終止) UCG UAG UGG トリプトファン CAG CUU |CCU CAU |CGU ヒスチジン CUC CCC CAC C CGC ロイシン プロリン アルギニン CUA CCA CAA CGA グルタミン CUG |CCG |CAG CGG AUU ACU AAU AGU アスパラギン セリン A AUC イソロイシン ACC AUA ACA AAC AGC UCAGUC トレオニン AAA AGA リシン アルギニン AUG メチオニン (開始) ACG |AAG JAGG GUU GCU |GAU IGGU アスパラギン酸 GUC GCC GAC GGC G バリン アラニン グリシン GUA GCA GAA IGGA グルタミン酸 GUG |GCG |GAG GGG コドンの1番目の塩基 -115- UCAG

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生物 高校生

メセルソンとスタールの半保存的複製の問題です。 図とかで解くのかなと思いつつ確信がなく、どのように考えれば良いのか分かりません。 問1、問2良ければ解説をよろしくお願い致します

塩化セシウムなどの DNAの密度差で分離する手法 窒素の同位体を用いて新しくできたDN 16. 遺伝情報の複製 5分 DNA の複製のしくみを明らかにするために, メセルソンとスタールは, 密度勾配遠心分離法を用いた実験を行った。 大腸菌を15N のみを窒素源とする培養液で何代も培養し、 14Nからなる軽い DNA (14N-DNA) を重い DNA (15N-DNA) に完全に置換した。 14N-DNAと15N-DNAは. 塩化セシウム溶液に加えて遠心分離すると, 別々のバンドとして区別することができる。 この原理を利 用して, 14Nのみを含む培養液でさらに1~3回分裂させた大腸菌からDNAを抽出して, 密度勾配遠 心分離を行った。 バンドの位置を記録し, それぞれのバンドから得られたDNAの量を測定した。 問1 14Nのみを含む培養液で大 腸菌を1回分裂させたとき 回分裂させたとき、3回分裂さ せたとき,それぞれの大腸菌か ら得られたDNA を密度勾配遠 心分離した結果として最も適当 なものを,図の①~⑦のうち から一つずつ選べ。 なお、 同じ ものをくり返し選んでもよい。 遠心力の方向 a 14N aとの中間 b C 15N Of bab ab b ab ab bab bab ab x b DNA分子の位置 ① ④ ② ③ ⑤ ⑥ ⑦ bb: ab= 問2 14Nのみを含む培養液で大腸菌を3回分裂させたとき,図の a, b, c の位置にあるバンドから得 られたDNA量の比 (a:b:c)はいくらか。最も適当なものを,次の①~ ⑨のうちから一つ選べ。 ① 0:1:3 ② 0:1:7 ③ 1:3:1 ④ 1:7:1 ⑤3:1:0 3:7:3 ⑧ 7:1:0 ⑨ 7:1:7 ⑥ 3:1:3 [21 東邦大 改]

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全く分からないです。 分かりやすい解説お願いします

生物 4 分子データを用いてそれぞれの種が分岐した年代を推定する際, ヒトとコイの ように異なるアミノ酸の数が多い場合には、進化の過程で同じ位置のアミノ酸が 2回以上置換する場合があることなどを考慮する必要がある。 番目のアミノ酸 タンパク質Xの開始コドンが指定するアミノ酸から数えて19番目のアミ ワトリではアラニン, コイではセリンであった。 これは, タンパク質 Xの 以下,19番アミノ酸座位)は、ヒトとウマではグリシンで共通であったが、他 カ アミノ酸座位が、4種の生物の共通祖先から2回以上置換した可能性があること を示している。このことに関する次の文章中のオ および キクに入る塩基配列の組合せとして最も適当なものを,表2の遺 選べ。なお,タンパク質Xの19番アミノ酸座位に対応するヒトとウマのDNA 伝暗号表も参照しながら,それぞれ後の ① ~ ④ および⑤~8のうちから一つずつ のセンス鎖の塩基配列は 5'-GGC-3' である。 ニワトリ オカ 9 キク 10 図1は,ヒト,ウマ, ニワトリ,コイの4種の生物の系統関係を模式的に表し た系統樹である。ここでは,図1の系統樹全体での塩基置換の回数が最も少ない 場合が最も適切であると考えるものとする。タンパク質 X の19番アミノ酸座位 のアミノ酸が,これら4種の生物の共通祖先ではセリンであった場合について考 える。この場合,19番アミノ酸座位に対応するDNAのセンス鎖の塩基配列は, オ-3であり,コイと分岐した後にヒトとウ 4種の生物の共通祖先では 5′- マとニワトリの共通祖先において5′- 1-3' に変化し,さらにニワトリと分 岐した後にヒトとウマの共通祖先において 5'-GGC-3' に変化した可能性と,4 キ 1-3であり,コイと分岐した後にヒトとウマ 種の生物の共通祖先では 5′- とニワトリの共通祖先において 5'-GGC-3' に変化し,さらにヒトとウマの共通 -3′に変化した可能性が考えら 祖先と分岐した後にニワトリにおいて5′- れる。 <-114- 共通祖先 図1 表 2 生物 ヒト コドンの2番目の塩基 ウラシル(U) シトシン (C) UUU UCU フェニルアラニン アデニン (A) QUAU グアニン (G) JUGU U UUC UCC チロシン システイン U UAC セリン |UGC UUA UCA ロイシン UAA UGA (終止) UUG (終止) UCG UAG UGG トリプトファン CAG CUU |CCU CAU |CGU ヒスチジン CUC CCC CAC C CGC ロイシン プロリン アルギニン CUA CCA CAA CGA グルタミン CUG |CCG |CAG CGG AUU ACU AAU AGU アスパラギン セリン A AUC イソロイシン ACC AUA ACA AAC AGC UCAGUC トレオニン AAA AGA リシン アルギニン AUG メチオニン (開始) ACG |AAG JAGG GUU GCU |GAU IGGU アスパラギン酸 GUC GCC GAC GGC G バリン アラニン グリシン GUA GCA GAA IGGA グルタミン酸 GUG |GCG |GAG GGG コドンの1番目の塩基 -115- UCAG

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