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生物 高校生

(1)の問題の解説をお願いします🙇‍♂️

81,4 うに 。 4 ミトコンドリアには外膜と内膜があるが, 電子伝達系での ATP 合成は内膜で行われる。 内膜 での ATP合成のしくみは、以下の①~③の過程により行われる。 CaHada HHHHHH H* H* H* A4 A 電子伝達系の間スペース | ATP 酵素群 内膜 合成酵素 H* H* H* マトリックス ADP 溶液A CES ミトコンドリア 拡大図 ミトコンドリア 図2 ① クエン酸回路で生じた水素に由来する電子が, ミトコンドリア内膜に並ぶ電子伝達系の酵 素群で運搬される過程で生じるエネルギーを利用して、 水素イオン (H+)をマトリック スから膜間スペース(内膜と外膜の間の空間) へくみ出す。 (2) 膜間スペースの方がマトリックスより水素イオン濃度が高くなり, 内膜をはさんで水素イ オンの濃度勾配ができる。 ③ 内膜にある ATP合成酵素は、水素イオンが濃度勾配に従って移動するエネルギーを利用 して, ADP から ATPを合成する。 〔注〕 ミトコンドリア外膜には低分子 (小さい分子)を自由に透過させる機構がある。 (1) 細胞から分離,精製したさまざまな基質と適度な濃度の塩を含む溶液Aに, ミトコンド リアを入れた実験系をつくった (図2)。 その結果、 直ちに ATP合成反応が始まったが, 一定の時間後に基質がなくなったために、 合成反応は停止した。 実験系の溶液Aの酸素 濃度は時間経過とともにどのように変化するか。 次の A~F から最も適切なものを選べ。 なお, 溶液Aは空気と遮断してある。 実験系 (RS erns B ✓ ATP ・スペース 外膜 ・内膜 [Na+ (^ KERRED L 0 0 時間 時間 時間 時間 時間 時間 (2) 実験系の溶液Aに酸を入れて溶液Aの水素イオン濃度を高くしたところ, ATP合成速度 が上昇した。 その理由として考えられることを50字以内で述べよ。 (3) 溶液Aの塩濃度をゼロにしたら, ATP合成反応がみられなかった。 どのような理由が考 えられるか。 40字以内で答えよ。 (千葉大)

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生物 大学生・専門学校生・社会人

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問1 (10点) 以下の文章の① ~ ⑩ 空白に当てはまる語句を記入しなさい。 現在の生物学的認識としては、 生物は (①) によって構成されており、 自己複製や (②) などが重要な 特徴とされている。 例えば、 (①) が分裂する際に (③) が複製され等しく分配されることで同質同量の 遺伝情報を受け継いだものが増殖していくことは自己複製の例である。 また、 (①) 内における呼吸は有機 物からエネルギーを取り出す (②) の例である。 真核生物の場合、 (④) を合成する呼吸の化学反応は (⑤) クエン酸回路、電子伝達系の3つに分かれており、 (⑤) 以外はミトコンドリアで起きる化学反応 である。 電子伝達系は (⑥) に水素イオンを輸送し濃度勾配を形成することにより (④) が合成できる状 況を作り出しており、 合成反応自体は (④) 合成酵素という (⑦) が行なっている。 (⑦) の構造と機能に は密接な関係があり、 (④) 合成酵素の働き以外にも抗体の可変部と (⑧) が特異的に結合することで適応 免疫がはたらくこともその例である。 また、 構造と機能の関係は (③) においても重要な意味があり、 例 えば、(③) を構成する4種類の (⑨) の (⑩) の組み合わせには規則性があり、この構造的特徴により、 (③) が複製される際に (⑨) が正しく結合されるようになっている。 ① (9 10

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