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生物 高校生

(2)ですが、最終的に上澄みcにサイトゾルが残るのはわかるのですが、酵素が一番多く存在する理由がわかりません。わかる方いたら教えてほしいです。

小器官やそれ以外の成分を分離する方法である。 ある動物細胞から, 次のような細胞分画法(図1), 細胞小器官を分離した。 隠者 25 次の文章を読み, 論述 発展 細胞分画法は,細胞小器官の大きさや重さの違いを利用し,細胞 細胞破砕液 遠心分離 1000g 25 1) 上澄みa 遠心分離 20000g 上澄みb 遠心分離 150000g 2) [沈殿B] 上澄み まず, (ア) 4℃の環境のもと, 適切な濃度のスクロース溶液中で細 胞をすりつぶし、細胞破砕液をつくった。 次に,細胞破砕液を試験 管に入れて, 1000g (gは重力を基準とした遠心力の大きさを表す) で 10 分間遠心分離し, 沈殿Aと上澄みa を得た。 これらを光学顕 微鏡で観察したところ, 沈殿Aには核と未破砕の細胞が含まれてい たが,上澄み aには,これらは含まれていなかった。 上澄み a をす べて新しい試験管に移し, 20000gで20分間遠心分離し, 沈殿Bと 上澄み b に分けた。 さらに, 上澄みb をすべて新しい試験管に移し, 150000g で180分間遠心分離し, 沈殿Cと上澄みcに分けた。 次に, 各沈殿と各上澄みについて, (1) 呼吸に関する細胞小器官に存在 する酵素Eの活性を測定し, 表1に示す結果を得た。 なお表中 のU (ユニット)は酵素Eの活性の単位であり, 表中の数値はこ の酵素タンパク質の存在量に比例する。 また, 沈殿と上澄みは すべて回収したものとする。 [沈殿A] 沈殿C 図1 細胞分画法 表1 各沈殿・上澄み中の酵素Eの活性(ひ) 沈殿 A 134 U 上澄み a XU 沈殿 B 463 U 上澄み b YU 沈殿 C 6 U 上澄み c 25 U □ (1) 下線部(ア)について,この実験を4℃の環境のもとで行う理由を述べよ。 □ (2) サイトゾル (細胞質基質) に存在する酵素は, 沈殿 A, 沈殿 B, 沈殿 C, 上澄みcのうち、どの部分に最 多く含まれるか。 ■ (3) 下線部(イ)について, 酵素Eが存在する細胞小器官は何か。 □ (4) 表1のXとYに入る数字をそれぞれ求めよ。 (5) 細胞をすりつぶした段階で, 未破砕のまま残った細胞の割合は何%か。 小数点以下を四捨五入して よ。ただし,酵素Eが存在する細胞小器官は,細胞が破砕された場合, 1000g で10分間遠心分離して 沈殿しないものとする。 [20 埼玉大

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化学 高校生

解いてくださいお願いします

浜松医科大学入試対策講座 演習問題 2 No. 2 (裏) 生物の細胞内では、さまざまな化合物の緩衝作用により,pHが中性付近に保たれている。リン酸二水素塩とリン酸 水素塩の組み合わせもその一例である。以下では、これらのリン酸塩の25℃における電離平衡と緩衝作用について 考えよう。リン酸は水中で次のように3段階で電離する。 HsPOH+ + H2PO4 (1) H2PO4H+ + HPO HPO H+ + PO (3) (2) Ki = 7.5×10mol/L K = 6.2×10mol/L K's = 2.1×10-13mol/L K. K, K はそれぞれ (1) (2) (3) 式の平衡定数である。 また、水のイオン積を K(=1.0×10-14mol/L2 ) とする。 はじめに, 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液の平衡について考える。 この塩は水中で完全に電離する。 生じたH2P O イオンに関しては, (2) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 .(4) H2PO4 + H2O H3PO4 + OH- この平衡において、水のモル濃度 [H2O][mol/L]は一定とみなせるため, (4) 式の平衡定数 Ka は H2PO4 HsPO4, OH-のモル濃度を用いて、 [H3PO4] [OH-1 K₁ = A [H2PO4] と表される。」との値の比較から、この水溶液はウ性を示すことがわかる。 次に, 0.10mol/LのNa2HPO 水溶液の平衡について考える。 この塩も水中で完全に電離する。 ここで生じたHP 042 イオンに関しても、 (3) 式の平衡の他に次の平衡が存在する。 HPO42 + H2O HPO + OH- (5)式の平衡定数は, K5 = [H2PO4][OH-] [HPO2] B と表される。面との値の比較から,この水溶液はエ性を示すことがわかる。 (5) さらに、この NaHPO4 水溶液の水素イオン濃度[H+] [mol/L] を表す式を導いてみよう。 そのために, (2) 式と(3)式 を組み合わせた次の平衡を考える。 2HPO H2PO4 + PO」-. ・(6) (6)式の平衡定数は,次式で表される。 [H2PO4][PO4] K6 = C [HPO42-J2 リン酸一水素塩の濃度が0.10mol/Lの場合, (3) (5) (6) 式のうち, (6) 式の平衡が最も大きく右方向に偏る。 また, (3) 式と (5) 式の平衡定数を比較すると,前段の考察からオ式の平衡定数の方が十分に大きいため、もう一方の 式の平衡は無視できる。 したがって, [H+] を求めるためには,オ式と(6)式の2つの平衡を考慮すればよい。 オ式と(6)式の平衡反応によって消費される HPO4 イオンの濃度を、 それぞれ [mol/L] と [mol/L] とおくと、 HPOPOの各イオンのモル濃度は次のように表される。 H2PO4 [H2PO4] = I [HPO42] = 0.10-x-y [PO-] = II ここでオ式と (6) 式の平衡定数は非常に小さいので, 0.10-x-y≒0.10 と近似できる。 よって, x, y, 平衡 定数を含む2つの関係式から,[H+] [mol/L] は, [H+] = K2Ks+ D と導かれる。 問4 問5 問6 ウオにあてはまる語句または数字を記入せよ。 I II にあてはまる数式を, x, y を用いて記せ。 A~Dにあてはまる数式を K, K, K, Kw を用いて記せ。 7 0.10mol/LのNaH2PO4 水溶液10mL と 0.10mol/LのNa2HPO4 水溶液10mL を混合して緩衝液を調製した。 この緩衝液に関して、次の(i), (ii)の問に答えよ。 ただし、この緩衝液については、(2)式の電離平衡のみを考慮す ればよい。 数値は有効数字2けたで答えよ。 (i) この緩衝液の水素イオン濃度 [mol/L] を求めよ。 この緩衝液に 0.10mol/Lの塩酸をpHが7.0になるまで加えた。加えた塩酸の体積 [mL] を求めよ。 また、この 値を用いて、塩酸の添加による水素イオン濃度の増加量 (AD [H+]) と塩化物イオン濃度の増加量(4[CI-I)の比 A[H+1 A[CI-] を求めよ。 計算過程も含めて、解答欄の枠内で記せ。

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生物 高校生

問1で、なぜ、AO×BOのみしか考えていないのですか?AA×BBも考えていいのですか?

18 問1 ④ 問2 ② 問3 ① 問4 ④ 18. 染色体と遺伝 染色体と遺伝に関する次の文章を読み, あとの問いに答えよ。 多くの真核生物の体細胞の核には相同染色体が2本ずつ存在する。 これらの染色体は父親と母親から 1本ずつ受け継いだもので、相同染色体の同じ遺伝子座にある異なる形質を示す遺伝子は, 対立遺伝子 とよばれる。遺伝子が常染色体に存在するときと、 性染色体に存在するときとでは、親から子への遺伝 子の伝わり方が異なる場合がある。 例えば,XY型の性決定様式における X染色体に存在する遺伝子の 場合、父親のX染色体にある遺伝子は雌の子にのみ伝わり, 雄の子には伝わらない。 したがって,雄 の子がもつX染色体にある遺伝子は、母親から受け継いだことになる。 問1 下線部に関して, ABO式血液型はA,B, O の3種類の対立遺伝子により決定される。 A遺伝子 とB遺伝子には顕性, 潜性がなく, A遺伝子とB遺伝子は, 0遺伝子に対してともに顕性である。 そのため, 遺伝子型は, AA, AO, BB, BO, AB 00 の6種類 表現型(血液型) は, A型 B型 AB型, 0型の4種類がある。 A型とB型の両親の間に生まれる子の表現型の可能性は何通りか。 最 も適当なものを次の①~④のうちから一つ選べ。 ① 通り ②2通り 3 ④ 4通り 2 次に示した5つの両親の血液型の組合せのうち、B型の子が生まれる可能性がない組合せの数は いくつか。 最も適当なものを下の①~⑤のうちから一つ選べ。 AB型とB型/ AB型とA型 AB型とO型 AB型 AB型/A型とO型 ③2つ ⑤ 4つ ④ 3つ 1つ ⑩0 問3 図は、ある動物 (性決定様式は XY型)の遺伝病に 問題文の読み方・解説 問1 A型の遺伝子型が AO, B型の遺伝子 型が BO の場合, 次のような交配になる。 B O A AB AO O BO 00 よって, A型 (AO), B型 (BO), AB型 (AB), O型 (00) の4通りが生まれる可能 性がある。 ④ が正解となる。 問2 AB 型 (AB) と B 型 (BB あるいは BO) からは,次の通り, B型が生まれる可能性 がある。 B ○ A AB AO B BB BO 関して系図を示したものである。 □は正常な雄 は 病気の雄 ○は正常な雌を表している。 この遺伝病の 原因となる遺伝子について、 図の系図だけをもとに判 断できることとして最も適当なものを,次の①~⑦ のうちから一つ選べ。 子1 子2 子3 AB型 (AB) と A型 (AA あるいは AO) か らは,次の通り, やはりB型が生まれる 可能性がある。 ⑩ 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し潜性とわかるが, 常染色体に存在するか, X染色体に存在す るかは不明である。 A O A AA AO ② 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し顕性とわかるが, 常染色体に存在するか, X染色体に存在す るかは不明である。 B AB BO ③ 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し潜性で、 常染色体に存在するとわかる。 AB型 (AB) と 0型 (00) からは,次の通 ④ 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し顕性で, 常染色体に存在するとわかる。 り, B型が生まれる可能性がある。 ②25% (3) 33% ⑩ 50% ⑤ 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し潜性で, X染色体に存在するとわかる。 ⑥ 病気の遺伝子は正常な遺伝子に対し顕性で, X染色体に存在するとわかる。 ⑦ 病気の遺伝子が顕性か潜性かも, どの染色体に存在するかも不明である。 問4 図中の子2 (雌) と病気の遺伝子をもたない雄とを交配したところ, 病気の雄が生まれたこのこ とから、子2の雌は病気の遺伝子をもつと考えられた。 子2の雌と病気の遺伝子をもたない雄とを交 配したとき, 生まれてくる雄が病気となる確率はいくつになると考えられるか。 最も適当な数値を, 次の①~⑧ のうちから一つ選べ。 ① 10% O A AO B BO AB 型 (AB) と AB型 (AB) からは,次の 通り, B型が生まれる可能性がある。 ⑥ 75% ⑤ 66% ⑦ 90% ⑧ 100% A B (22 京都女子大改) A AA AB B AB BB 子3も生じる可能性があるので, 病気の遺伝子は X 染色体に存在する可 能性がある。 A型 (AA あるいはAO) O 型 (00) か らは,次の通り, B型は生まれる可能性が ない。 0 A AO 0 00 以上から、B型が生まれる可能性がない 組合せは1つだけ(②) となる。 一方,これらの遺伝子が常染色体にあると仮定した場合, 子1が病気を 発症していることを考慮すると, 父は Aa, 母もAa と考えられ, 子1 (aa), 子2および子3(AA あるいは Aa) も生じる可能性がある。 したがってこ の系図からでは、 病気の遺伝子が X 染色体に存在するか常染色体に存在 するかは判断できない。 よって、 ① が正解となる。 問4 これらの遺伝子が常染色体にあるとすると病気の遺伝子をもつ子2 (Aa) と病気の遺伝子をもたない雄 (AA) を交配しても病気の雄は生まれな い。 問題文から病気の雄が生まれていることがわかるので, 病気の遺伝子 は常染色体上には存在しないことがわかる。 したがって, 病気の遺伝子は X染色体に存在すると考えられ,XAXとXAYの交配になり XA Y XA XAXA XAY XaY Xa XAXa となるので, 生まれてきた雄 (XAY:XY=1:1)の中で病気になる確率は 50%となる。 よって, ④ が正解。 問3 正常が潜性 (病気が顕性) だと仮定する と,両親は潜性ホモどうしの交配で, 病気 の顕性が生じるはずはない。 よって, 正常 が潜性という仮定は誤り。 正常が顕性, 気が潜性だとわかる。 → ② ④ ⑥ ⑦は誤り。 病気の遺伝子(a とする) が X染色体に 在すると仮定すると, 父はXAY, 母 XAX と考えられる。 この両親からXY ( 1) も XAXA あるいは XAXの子2 も XAY

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