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神戸大学入試解説│2018年度 生物 大問Ⅱ

神戸大学過去問 2018年度 生物 大問Ⅱ

問題文をそのまま掲載すると著作権上問題となる可能性があるため、神戸大学のサイトにある過去問PDFを見てください。そしてまず自分で解いてみてから以下の解説を読んでください。

神戸大学の生物過去問(2018年度)「ATPと膜タンパク質」に関する問題です。活動電位の発生機序を140字以内で説明させる問題は難しいですが、それなりに頻出なので、この機会に説明できるようになっておきましょう。

問1 難易度:★★☆☆☆

(ア)水分子は細胞膜の脂質層を通過しにくいので、アクアポリンと呼ばれる膜タンパク質を通ります。

(イ)ATPからエネルギーを取り出すときの反応はリン酸が一つ脱離してADPとなるので、脱リン酸化といいます。

(ウ)ナトリウムポンプは別名「Na⁺/K⁺-ATPアーゼ」ともいい、細胞内でのATPのエネルギーを利用して細胞内からナトリウムイオンをくみ出し、カリウムイオンを取り込みます。

(エ)(オ)動物細胞でのエネルギー産生を担うミトコンドリアでは、呼吸の最終段階である電子伝達系という反応系において、生体膜をはさんだ水素イオンの濃度勾配を利用したATPの合成が行われます。

問2 難易度:★☆☆☆☆

生体膜がもつ、特定の物質だけを透過させる性質を選択的透過性といいます。

問3 難易度:★★★☆☆

濃度勾配に逆らって起こる物質輸送を能動輸送といい、濃度勾配に従って起こる物質輸送を受動輸送といいます。

問4 難易度:★★★☆☆

細胞が何らかの刺激を受けると静止電位より膜電位が上昇する。膜電位が閾値をこえると、電位依存性ナトリウムチャネルが短時間開き、ナトリウムイオンが流入して膜電位が正に転じる。それに反応して電位依存性カリウムチャネルが開いてカリウムイオンが流出し、膜電位が元に戻る。(130字)

問5 難易度:★★★☆☆

ミトコンドリアのATP合成酵素は内膜に埋め込まれていますが、膜内部(マトリックス側)でATPを生成します。よって、ATPが合成されてからナトリウムポンプにつかわれるまでには、ミトコンドリアの内膜と外膜を通過することになります。よって2回が正解です。

ATPの膜通過

問6 難易度:★★★☆☆

(1)P、Qどちらを添加した場合も、水が細胞内から細胞外へ通過した。(31字)

(2) Pが細胞外から細胞内へ通過し、細胞内のP濃度上昇にともなって浸透圧が上昇し、水が細胞外から細胞内へ通過した。(54字)

 

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