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生物 高校生

生物基礎、体細胞分裂の問題です。問2と問3の解説お願いします。

栄養源のみが異なっている培地AおよびBにおける, ある動物細胞の培養について 考える。 各細胞は他の細胞とは無関係に分裂を開始する。 また, 活発に分裂している 細胞集団では,1回の細胞周期の時間は,同じ培地ではほぼ同じである。 培地AおよびBで, 培地の 組成以外の条件は全て同じに 2×104 -培地 A で培養した細胞 | 培地Bで培養した細胞 して培養し, そこから活発に 1×104 8×103 分裂している細胞集団を,そ細 これまでと同じ培地で培養を継 続させた(継代培養)。 図1に, 継代培養後の細胞数の経時変 化を示している。 図2には, 継代培養から40時間目に採取 した1×10個の細胞におけ る細胞1個当たりのDNA量 ごとの細胞数を示している。 細胞数(個) 6×103 4×103 2×103 1×103 0 20 40 60 80 培養時間(時間) 図1 細胞数の経時変化 培地 Aで培養した細胞 500 培地Bで培養した細胞 400 300 200 100 0 1 実 2 図2 細胞1個当たりのDNA量ごとの細胞数 細胞1個当たりのDNA量(相対値) 1 2 問1.培地AおよびBで培養した細胞の,1回の細胞周期に必要な時間をそれぞれ答 えよ。 問2.継代培養後40時間目の細胞を観察すると, 培地 Aでは5.0%, 培地Bでは4.2% の細胞がM期にあると判定された。 培地AおよびBで培養した細胞それぞれにおけ ある, G2期の長さ(時間)を, 小数点以下を四捨五入して答えよ。 問3. この細胞において, G. 期の核に含まれるDNAの大きさが 5.0×10° 塩基対 (bp) であるとき, 培地Aで培養した細胞におけるDNA の複製速度 (bp/秒) を 小数点以 下を四捨五入して答えよ。 (20. 信州改順) 42

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生物 高校生

解説の、赤線を引いてあるところの意味が分かりません💦細胞内でトリプトファンが不足する時はなぜトリプトファンを含むタンパク質を合成出来ないのですか。 お願いします🙇‍♀️

問5 思考力・判断力 トリプトファンオペロンは,細胞内でトリプトファンが不足して いるときにトリプトファン合成酵素を合成して, 細胞内でトリプト ファンを合成できるようにする必要がある。 ここで, 設問文にある UGG コドンは, 表1からトリプトファンを指定するコドンである ことがわかる。 細胞内でトリプトファンが不足するときには,トリ プトファンを含むタンパク質を合成することはできないが,trpE 遺伝子を転写した領域にトリプトファンを指定する UGG コドンが 含まれないことで, トリプトファンが不足していても trpE タンパ ク質を合成することができると考えられる。 したがって, オが正し い。 なお,アイについては, trpE タンパク質はトリプトファン合 成に関わるタンパク質であり, トリプトファンと結合するわけでは ないことから, ともに誤りである。 ウについては, trpE タンパク 質を指定する領域に UGG コドンは含まれないので, trpE タンパ ク質にトリプトファンは含まれていない。 したがって, trpE タン ギー パク質を分解してもトリプトファンを得ることはできないことか ら,誤りである。 エについては, trpE タンパク質はトリプトファ ンが不足するときにはたらくので,トリプトファンがあるときは trpE タンパク質を合成する必要はないことから,誤りである。 問6 CHOO)

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生物 高校生

酵素の反応速度の問題です。赤線を引いた部分がなぜその式になるのかわかりません。教えてください。

Step up 73 酵素の反応速度 ■ステップアップ問題 典型的な酵素反応速度 Vは基質濃度が少ないと きは基質濃度[S] に比例し、 基質濃度が十分高く なると一定値 Vmax に達する(図1のA)。 このよう な酵素反応速度Vは,下に示したミカエリス・メ ンテンの式といわれる関係式で表される。 V. V= 1+ Km (Km:ミカエリス定数) [S] 反応速度〔V] Vmax A B 12% AOK BOOK 図1 酵素のミカエリス定数Kと反応 基質濃度[S] ここで,Vmm はこの反応の最大の反応速度を表す。この式を見ると,基質濃 のみ依存していることが分かる。また,Km はミカエリス定数といわれるもので 1 Kmは反応速度が V me の一となる基質濃度を表しているが,①これは酵素と基質 max 2 和性の目安となるものと解釈されている。 さらに、このミカエリスメンテンの 際のデータを利用することで,この反応系における酵素と基質の親和性だけでなく 害剤による効果に関しても推測できる場合がある。 例えば、 コハク酸デヒドロゲー の基質はコハク酸であるが,競争的阻害を引き起こす物質 (マロン酸)が反応系に ると,Vmax に変化はないが,Kmが大きくなる, すなわち基質との親和性が低下す とで判断することができる(図1のB)。 これは非競争 的阻害とは決定的に異なる特徴である。 (2)この阻害剤によってこの酵素反応は,どのような阻害を受けていると考えられる か。 最も適切なものを次から1つ選べ。 (ア) この阻害剤によってVmax には影響がない ので,非競争的阻害である。 (イ) この阻害剤によってVmax には影響がない ので,競争的阻害である。 (ウ) この阻害剤によってKm には影響がないの で,非競争的阻害である。 (エ) この阻害剤によってKm には影響がないの で,競争的阻害である。 阻害剤なし 阻害剤あり [S] 1/ [S] V 1/V V' I/V' 0.25 4.00 1.33 0.75 0.67 1.50 0.33 3.00 1.60 0.63 0.84 1.19 0.40 2.50 1.78 0.56 0.97 1.03 0.50 2.00 2.00 0.50 1.14 0.88 0.60 1.67 2.18 0.46 1.30 0.77 0.75 1.33 2.40. 0.42 1.50 0.67 1.00 1.00 2.67 0.38 1.78 0.56 [S] 基質濃度(相対値) V 反応速度 (阻害剤なし 相対値) V' 反応速度 (阻害剤あり 相対値) (オ) この阻害剤によってVmax にも Km にも影響が出るので,競争的阻害とも非競争 的阻害ともいえない。 (15 芝浦工大 ・ 改) 知識確認 この問題の基本となる知識をおさえよう。 問2 競争的阻害では基質に似た物質が酵素の活性部位に結合することで阻害する ので,基質濃度が高ければ阻害効果は小さい。 非競争的阻害では酵素の活性部 位以外の場所に阻害物質が結合して酵素と基質が結合できなくするので,基質 濃度が高くても阻害効果はあり、 反応速度は低下する。 考えてみよう 解説の空欄を埋めながら、 解法を考えてみよう。 また、ミカエリスメンテンの式において, 両辺をそ れぞれ逆数にとると 1 1 KM 1 + V V V max max [S] Vmax 1/[S] を, y 軸に1/Vをとってグラフ を作成すると, 傾きが約 0.123 の比例 問3 (1) 阻害剤がない場合のグラフを1.6 表の数値を使って作成する。 x軸に 1.4- 1.2- 1.0- 1 1 となるので, 3 [S] V を軸としてグラフを描くこ 0.2 図2 2 3 となる。 1717 とにより, 容易にK や V を求めることができる (図2)。 問1 下線部 ①について、以下の説明文の空欄に入る適切な語句を選び, 記号で答え ミカエリス定数が小さいと, 基質濃度が(① 高い ②低い)環境でも反応速度 Vmax に達することがB(①できる ②できない)から。 問2 下線部 ②について、以下の説明文の空欄に入る適切な語句を選び、記号で答え 基質の濃度を変化させB(①ても阻害の程度は変化しない ②ると阻害の程度は 非競争的阻害は, 酵素の基質に対する親和性に直接作用 (①する ②しない)の する)。また,Vmax は c (①変化しない ②低下する)。 0.8- のグラフ() になる。 x = 4, y = 0.75 0.6 を代入して方程式を立ててみると,y 0.4- =0.123x+ ( ・・・ ① 式となる。 よ 0 ってx=0のときy = ( となり その値が 1/V, 「max であるので,Vmax は約 ( (2)同様に阻害剤がある場合のグラフを表の数値を使って作成する。 x 軸に1/[S] をy軸に1/V'をとってグラフを作成すると, 傾きが約0.313 の比例のグラ フ () になる。 x=4,y=1.5を代入して方程式を立ててみると,y=0.313+ ・・・ ②式となる。x=0のときy=( となり,その値が1/V であ max るので, V' は約 ( となり, 阻害剤なしの場合と 。 またy=0のときのxの値が-1/Kmであるので、1式 ②式よりKm を求めて みる。 ①式 0.123x+( )=0 x=2.098 Km≒0.477 max (相対値 ②式 0.313x+( )=0 x=-0.792 K = 1.263 問3 下線部 ③について, 表は阻害剤の存在 ・ 非存在下において,基質濃度とある (1) 表の数値を用いて図2のようなグラフを作成し, 阻害剤がない場合のV の反応速度 (相対値) の変化を対比させたものである。 次の(1),(2)に答えよ。 を求め,次の中から最も近い値を選べ。 ( 3.0 4.0 5.0〕 阻害剤があってもなくても Vmaxに変わりがないが、Kには影響があり酵素 と基質の親和性が変化しているので、 ( と考えられる。 86 第Ⅱ部 生命現象と物質

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明日テストなのに 考察1、2、3全てよく分かりません。 教えてください、

第2章 細胞は、間期のS期 (DNA合成期)にDNAを正確に複製し、複製したDNA を、分 裂期に2つの細胞へ均等に分配している。ヒトなどの多細胞生物では、1個の受精卵 が体細胞分裂をくり返して個体を形成する。したがって、個体を構成する細胞は,す べて同じ DNA をもっている。 茶色 この染色体は、 了した。 色体は何 目が進む と、 (図 く正確に 細胞当たりの 体細胞分裂 -DNA 遺伝子とそのはたらき G期 S期 G (DNA合成準備期) (DNA合成期) (分裂準備期) 0 分裂期間期 (娘細胞) 図10 細胞周期におけるDNA量の変化 分裂前の細胞を母細胞といい、分裂によって新たに生じる細胞 を娘細胞という。 思考学習 細胞周期とDNA量 a 10 © 各細胞がもつ DNA量を調べるために,個々の細胞が発する蛍光の強さを細胞ごとに測 定したところ,細胞1個当たりの DNA量と細胞数の 関係は,図I のようになった。 体細胞分裂をくり返して増殖中の細胞の集団を取り出し, DNA と結合すると蛍光を発 する色素で各細胞を染色した。 このとき, 各細胞が発する蛍光の強さは,それぞれの細胞 内のDNA量を反映している。 600 A 15 考察 1. 細胞周期のG1 期 (DNA合成準備期), S期 400 細胞数(個) 染色体 分裂 E 20 (DNA合成期), G2 期 (分裂準備期), M 期 (分裂期) の細胞は,それぞれグラフのA, B, C のどの場所 に含まれていると考えられるか。 考察 2. この細胞集団では, G1 期, S期, G2期, M 期のうち、どの時期が一番長いと考えられるか。 考察 3. 考察2の推定をするためには, この細胞集団 200 0 Gzm 1 2 TinK 79 がどのような前提条件を満たしていなければならな いだろうか。 2つ答えよ。 □染色体石線、時期(長さ)→細胞の数 細胞当たりのDNA量 (相対値) ①図Ⅰ 細胞当たりのDNA量と細 胞数の関係

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生物 高校生

39発展問題の問4です。 なぜ、平均を求めるなら総ヌクレオチド対の数をタンパク質の種類数で割るというのがどういう意味かわかりません💦教えていただけたら嬉しいです🙇🏻‍♀️

思考 計算 発展問題 39. 塩基の割合とDNA 次の文章を読み、下の各問いに答えよ。 ある細菌の DNA の分子量は 2.97×10° で, アデニンの割合が31%である。このDNA から3000種類のタンパク質が合成される。 ただし, 1ヌクレオチド対の平均分子量を660, タンパク質中のアミノ酸の平均分子量を110とし,塩基配列のすべてがタンパク質のアミ ノ酸情報として使われると考える。 また, ヌクレオチド対10個分の DNA の長さを3.4nm とする(1nm=10m)。 また, ウイルスには,いろいろな核酸を遺伝物質としてもつもの がある。 問1. この DNA に含まれるグアニンとチミンの割合をそれぞれ記せ。 問1 図 問2. ができ (a) (b) (c) (d) 問3.G で示し 問4. 問2 この DNA は何個のヌクレオチド対からできているか。 問3. この細菌のDNAの全長はいくらになると考えられるか。 問4. この DNA からつくられるmRNA は, 平均何個のヌクレオチドからできているか。 問5. 合成されたタンパク質の平均分子量はいくらか。 ま細胞 地中て うにな (a) 細胞数(相対値) 細胞数(相対値) 問6. 表は4種類のウイルスの核酸の塩 塩基組成 (モル%) 基組成 [モル%] を調べた結果である。 以下のア~エのような核酸をもつウイ ルスを,①~④からそれぞれ選べ。 ア. 2本鎖DNA ウイルス A C G T U (1 29.6 20.4 20.5 29.5 0.0 2 30.1 15.5 29.0 0.0 25.4 ウ. 2本鎖RNA イ. 1本鎖DNA エ.1本鎖RNA (3) 24.4 18.5 24.0 33.1 0.0 (d) 4) 27.9 22.0 22.1 0.0 28.0 (福岡歯科大改題) ヒント) 問5. タンパク質1つ当たりのアミノ酸の数を求め,アミノ酸の平均分子量をかければよい。 問62本鎖と1本鎖の構造の違いから考える。 問5

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