生物・自然のサンプル問題

Question 1

細胞の中で、酸素を使って栄養分からエネルギーを取り出す小さな器官は何でしょう？

Accepted Answer

ミトコンドリア。ミトコンドリアは細胞の核とは別に自分専用のDNAを持っていて、もとは別の細菌が大昔にほかの細胞の中にすみついたものだと考えられている（細胞内共生説）。酸素を使って栄養分を分解し、エネルギー（ATP）を取り出す場で、心臓の筋肉のようにエネルギーを多く使う細胞にとくに多い。核は遺伝情報を収める部分、リボソームはタンパク質をつくる粒、細胞膜は細胞を包む膜である。

Question 2

植物の根冠（こんかん）のはたらきとして、正しいものはどれでしょう？

Accepted Answer

根の先端で重力の向きを感知し、根が下へ曲がって伸びるようにする。根冠を切り取った根は伸び続けるものの、重力の方向へ曲がれなくなることが実験で確かめられています。根冠は根の先端をキャップのように覆って保護する組織で、土の中を進むときにこすれて常に新しい細胞に入れ替わります。根冠の中のコルメラ細胞にはデンプン粒（アミロプラスト）があり、これが重力の方向へ沈むことで重力の向きを感知し、根が下へ伸びる重力屈性にかかわります。細胞分裂をくり返して新しい細胞をつくるのは根冠のすぐ内側にある根端分裂組織（成長点）で、細胞が縦に伸びて根を長くするのはその上の伸長域です。根毛が生えて水を吸収するのは、さらに上の部分です。

Question 3

茎の断面に見える維管束のはたらきとして、正しいものはどれでしょう？

Accepted Answer

根から吸った水と、葉で作った養分を運ぶ。セロリやフキを食べたときに口に残る筋は、この維管束をふくむ丈夫な束である。維管束は、根から吸った水や無機養分を運ぶ道管と、葉でつくられた糖などの養分を運ぶ師管が束になったもので、植物の運搬の通り道。光エネルギーは葉緑体がその場で光合成に使うもので、茎全体へ配られはしない。茎の表面をおおって水の蒸発を防ぐのは表皮、二酸化炭素を取り入れて酸素を出す出入り口は気孔である。

Question 4

DNAのつくりについての説明として、正しいものはどれでしょう？

Accepted Answer

二本の鎖がらせん状に巻き、4種類の塩基の並びで遺伝情報を表す。ヒトの細胞1個に含まれるDNAをすべてほどいてつなぐと、長さは約2mにもなります。DNAは4種類の塩基（A・T・G・C）をもつ2本の鎖がらせん状に巻きついた二重らせん構造をしており、塩基の並び順が遺伝情報になっています。1953年にワトソンとクリックがこの構造を明らかにしました。DNAは一本鎖ではなく二本鎖で、塩基はどの生物でも同じ4種類です。DNAは脂質ではなく核酸という物質で、DNAがそのままタンパク質に変わるのではなく、mRNAに写し取られた情報をもとにリボソームでタンパク質が合成されます。またタンパク質でできているわけでもなく、核だけでなくミトコンドリアや葉緑体にも存在します。

Question 5

葉の裏の表皮をはがして顕微鏡で見ると、三日月形の細胞2つにはさまれた小さなすきまが見えた。このすきまを何というでしょう？

Accepted Answer

気孔。気孔はふつう昼に開いて夜に閉じるが、サボテンなど乾燥地の植物には逆に夜だけ気孔を開いて二酸化炭素を取りこみ、昼の水の損失を防いでいるものがある。気孔は二酸化炭素・酸素・水蒸気の出入り口で、葉の裏側に多い。孔辺細胞はすきまをはさむ三日月形の細胞そのもので、すきまの名前ではない。皮目は木の幹や枝の表面にあるすきまで、内側に空気を通すが、葉の表皮にはなく三日月形の細胞にもはさまれていない。葉脈は葉の中を通る維管束の筋である。

Question 6

胃液に含まれ、タンパク質を分解するはたらきをもつ消化酵素は何でしょう？

Accepted Answer

ペプシン。胃の壁もタンパク質でできているのに消化されないのは、ペプシンがまず働かない形（ペプシノーゲン）で分泌されて胃の中の酸で活性化し、胃の表面が粘液で守られているからである。ペプシンは胃液にふくまれ、強い酸性の中でタンパク質を細かく切り始める消化酵素。トリプシンはすい液にふくまれ小腸でタンパク質を分解する酵素、アミラーゼはデンプン、リパーゼは脂肪を分解する酵素である。

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