完成④：代謝とエネルギー調達

Question 0

( )型アセチルコリン受容体：イオンチャネル

( )型アセチルコリン受容体：Gタンパク質連結型受容体

Answer 0

(ニコチン)型アセチルコリン受容体：イオンチャネル

(ムスカリン)型アセチルコリン受容体：Gタンパク質連結型受容体

Question 1

Gタンパク質連結型受容体は何回膜を貫通する？

Answer 1

7回

Question 2

ロドプシン(のうちオプシン)は7回膜貫通型タンパク質であるが、

基質はなに？

Answer 2

レチナール

Question 3

ロドプシンは何細胞に含まれるタンパク質？

Answer 3

桿体細胞に含まれる色素タンパク質

＊明暗の区別
黄斑以外の周辺部に分布

Question 4

ロドプシンは( )という色素と

( )というタンパク質が結合した色素タンパク質である。

Answer 4

レチナール

オプシン

Question 5

ロドプシンは光を吸収すると、
( )の構造が変化してオプシンから離れる。
このような変化が、桿体細胞を興奮させる。

Answer 5

レチナール

Question 6

光を吸収して、分解されたロドプシンが再合成する過程は？

Answer 6

ロドプシンはシス型レチナールとオプシンが結合してなるが、
光を吸収するとレチナールがトランス型に変化する。
レチナールをシス型に戻してロドプシンを再合成するには
ビタミンAが必要である。

＊ビタミンA不足は夜盲症

Question 7

cAMPは( )代謝調節のセカンドメッセンジャーである。

Answer 7

グリコーゲン

Question 8

cAMPは何の作用によって生成する？

Answer 8

アデニル酸シクラーゼ

Question 9

ホスホフルクトキナーゼをアロステリック的に

活性化するのは何の?(2つ)

Answer 9

AMP

ADP

Question 10

解糖系の律速段階は？

Answer 10

フルクトース6-リン酸 → フルクトース1,6-ビスリン酸

＊グリセロールは炭素数3のアルコールであるから、
その誘導体は三炭糖である。

Question 11

六炭糖が三炭糖に分解される反応は？

Answer 11

フルクトース1,6-ビスリン酸 → グリセルアルデヒド3-リン酸

Question 12

糖新生では逆行できない反応は？(3つ)

Answer 12

⒈ グルコース→グルコース6-リン酸
⒉ フルクトース6-リン酸→フルクトース1,6-ビスリン酸
⒊ ホスホエノールピルビン酸→ピルビン酸

Question 13

ATPを必要とする反応は？(2つ)

Answer 13

⒈ グルコース→グルコース6-リン酸
⒉ フルクトース6-リン酸→フルクトース1,6-ビスリン酸

＊リン酸化合物をさらにリン酸化する反応がATP要求生である。
リン酸基同士の間には電気的反発力が働くからである。

Question 14

基質レベルのリン酸化でATPを生成する反応は？(2つ)

Answer 14

⒈ 1,3-ビスホスホグリセリン酸→3-ホスホグリセリン酸
⒉ ホスホエノールピルビン酸→ピルビン酸

＊電気的な反発を抱えている二リン酸化合物になる反応が⒈

Question 15

ミトコンドリアの電子伝達系で酸素を
最終電子受容体とする酸化反応と共役して
ATPがADPと無機リン酸から合成される過程を何という？

Answer 15

酸化的リン酸化

Question 16

解糖系で起こるATP合成はいずれも( )レベルのリン酸化。

酸化的リン酸化はミトコンドリアの電子伝達系でしかおこらない。

Answer 16

解糖系：基質レベルのリン酸

Question 17

解糖系で1molのグルコースについて生成されるmol数は？
ATP：
NADH：

Answer 17

ATP：4mol - 2mol = 2mol

NADH：2mol

Question 18

TCA回路が行われるのはどこ？

Answer 18

ミトコンドリアのマトリックス

Question 19

TCA回路で1molのピルビン酸から生成されるmol数は？
ATP：
NADH：
FADH2：

Answer 19

ATP：1GTP→1ATP
NADH：3mol
FADH2：1mol

Question 20

1molのピルビン酸が1molのアセチルCoAになるときに生成されるのは？

Answer 20

1mol CO2

1mol NADH

Question 21

電子伝達系はどこで行われる？

Answer 21

ミトコンドリアの内膜

Question 22

電子伝達系において、
それぞれ何molのATPが生成される？
1molNADH：
1molFADH2：

Answer 22

1molNADH：3molATP

1molFADH2：2molATP

Question 23

電子伝達系に送られてくるNADHは何mol？
(1molグルコースにつき)
解糖系から：
ピルビン酸→アセチルCoAから：
TCA回路から：

Answer 23

解糖系から：2mol
ピルビン酸→アセチルCoAから：2mol
TCA回路から：6mol

合計: 10mol / Glc

Question 24

1molグルコースにつき、
合計10molのNADHが電子伝達系に送られてくるが
これらは何molのATPに変換される？

Answer 24

10mol x (3ATP) = 30mol ATP

Question 25

1molのグルコースにつき、
TCA回路より( )molのFADH2が電子伝達系に送られてくる。
これらは( )molのATPになる。

Answer 25

TCA回路より(2)molのFADH2が電子伝達系に送られてくる。

これらは(2mol x (2mol) = 4)molのATPになる。

Question 26

電子伝達系で生成されるATPは1molのグルコースにつき何mol？

Answer 26

10mol NADH：30mol ATP
2mol FADH2： 4mol ATP
——————————-
Total：34mol ATP

Question 27

1molのグルコースにつき、
生成されるATPは何mol？
ー解糖系：
ーTCA回路：
ー電子伝達系：

Answer 27

ー解糖系：         2mol ATP
ーTCA回路：      2mol ATP
ー電子伝達系：34mol ATP
-------------------------------
             Total： 38mol ATP

Question 28

グルコースに変換されるアミノ酸は？

Answer 28

アラニン

＊アラニンは脱アミノ化されてピルビン酸になり、
糖新生に用いられる。

Question 29

ミトコンドリア内膜にサーモゲニンが多く発現してるのはどこ？

Answer 29

褐色脂肪組織

＊プロトンのマトリックス移動をATP合成と共役させずに行うことで熱を産生する。

Question 30

肝細胞にグルカゴンやアドレナリンが作用したとき、

生成するセカンドメッセンジャーは？

Answer 30

cAMP

Question 31

cAMPによって活性化されるキナーゼは？

Answer 31

プロテインキナーゼA

Question 32

NADのFull Spellは？

Answer 32

Nicotinamide Adenine Dinucleotide

ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド

Question 33

酸素がない状況で

植物はピルビン酸から何を生成する？

Answer 33

エタノール

二酸化炭素

Question 34

酸素がない状況で

動物はピルビン酸から何を生成する？

Answer 34

乳酸(Lac)
NADHから水素を受け取って
NAD＋のプールを維持する。

Question 35

解糖系：( )リン酸化
TCA回路：( )リン酸化
電子伝達系：( )リン酸化

Answer 35

解糖系：(基質レベル)リン酸化
TCA回路：(基質レベル)リン酸化
電子伝達系：(酸化的)リン酸化

Question 36

全生物の合成と異化において、
合成はAcCoAを結合することで水素は( )から供給される。
異化の時に水素を受け取るのが( )。

Answer 36

合成はAcCoAを結合することで水素はNADPHから供給される。

異化の時に水素を受け取るのがNAD＋。

Question 37

嫌気的な環境でピルビン酸が乳酸に変わる意味は？

Answer 37

NADのプールを維持するため。

Question 38

脂肪酸はエネルギー源としてカロリー数が多いが、

途中で異化が出来なくなるのはなぜ？

Answer 38

AcCoAからピルビン酸に変換不可能なので、

オキサロ酢酸が合成されないため。

Question 39

脂肪酸がβ酸化されると何になる？

Answer 39

AcCoA

Question 40

グリコーゲンは肝臓や筋肉に蓄えられるが、

グリコーゲンが分解されると何になる？

Answer 40

G6P

Question 41

G6Pはグリコーゲンとして肝臓や筋肉に蓄えられる他に

何という回路に入る？

Answer 41

ペントースリン酸回路

Question 42

ペントースリン酸回路の意義を2つ。

Answer 42

⒈ リン酸基が結合したリボースが合成される
ので、リボースまたは2’の還元でデオキシリボースにもなる。

⒉ NADPHの確保
脂肪酸の合成に使われる

Question 43

( )に貯蓄されたグリコーゲンは、グルコースには変換されないので血糖値は上がらない。

グリコーゲンからグルコースを合成できるのは( )に貯蓄されたグリコーゲンのみである。

Answer 43

筋肉

肝臓

Question 44

グルコースの供給がない場合に

血糖値の維持はどのようにして行われる？

Answer 44

タンパク質の分解により得たアミノ酸からグルコースを合成する。(Ala→ピルビン酸)

脂肪酸はβ酸化によって分解されてAcCoAになるが、
そこからピルビン酸になれないのでグルコース合成は不可能。

Question 45

グリコーゲンを分解する酵素は？

Answer 45

ホスホリラーゼ

Question 46

β酸化が行われるのはどこ？

Answer 46

ミトコンドリア

肝細胞

Question 47

ピルビン酸は炭素数3で、
( )という反応を介して
オキサロ酢酸、炭素数4にする。

Answer 47

カルボキシ化

Question 48

ピルビン酸のカルボキシ化は

( )によってアロステリック的に活性化している。

Answer 48

AcCoA

＊ピルビン酸からAcCoAを合成するデヒドロキナーゼも
AcCoaによるフィードバック阻害で調節されるために
OAAとAcCoAの比は保たれている。

Question 49

グルコースが利用できない場合。
肝細胞でβ酸化によって脂肪酸→AcCoAに異化され、
AcCoAは血液中運搬されないので
一度( )になり、血中運搬されて全身の細胞へと運ばれる。

Answer 49

アセト酢酸

Question 50

AcCoA→アセト酢酸を合成して血液中にアセト酢酸は運搬されるが、

運搬されなかった場合には( )や( )に変換される(代謝産物)。

Answer 50

ヒドロキシ酪酸

アセトン

Question 51

アセト酢酸を受け取った全身の細胞は
アセト酢酸→AcCoAに変換し、
TCA回路に使用するが、いずれTCA回路はとまる。
そのため、血中や肝細胞には(       )、(      )、(       )が増加する。
これらを(     )と総称する。

Answer 51

アセト酢酸
ヒドロキシ酪酸
アセトン(細胞膜透過性)

ケトン体

＊重症の糖尿病ではケトン体が大量。

Question 52

TCA回路において、
唯一FADH2が関与する反応は？
( )→( )

Answer 52

コハク酸→フマル酸

Question 53

コハク酸はミトコンドリア内膜にある酵素( )によって

酸化されてFADH2の発生を伴ってフマル酸になる。

Answer 53

コハク酸脱水酵素

dehydrogenase

Question 54

FADH2は電子伝達系で( )を還元すると共に、
酸化還元反応のエネルギーを利用して、
H＋が( )に輸送される。

Answer 54

ユビキノン
マトリックス

＊→ミトコンドリア膜内外にプロトン電気化学的勾配形成。

Question 55

ADP + Pi → ATP + H2O
この反応と共役して起こるコハク酸の反応式は？
反応の全体を( )という。

Answer 55

コハク酸 + 1/2O2→フマル酸 + H2O

酸化的リン酸化

Question 56

酸化的リン酸化が起こる条件として、
正常なミトコンドリア環境、
特に( )が形成・維持されていることがある。

Answer 56

プロトン電気化学的勾配

Question 57

DNPは疎水性低分子のためミトコンドリアの内外膜を通過するが、マトリックス内はアルカリ性なのでヒドロキシ基が電離して
H＋がマトリックス内に生成されるので
( )が消失する。

Answer 57

H＋電気化学的勾配

Question 58

電気化学的勾配がミトコンドリアで消失した場合に
生じることは？
(2つ)

Answer 58

⒈ ATP合成不可
⒉ 共役がなくなる

＊”脱共役”
ADPのリン酸化にてATP合成が行われていなくても、
電子移動の酸素還元反応は行われている。

Question 59

代謝の全体像として、

細胞は何を利用してATPを合成する？

Answer 59

有機化合物(Glcなど)を酸化して放出される自由エネルギーを

利用してATP合成する。

Question 60

解糖系全体の速度を調節する酵素は( )で、

この酵素の活性は( )／( )の比などで調節される。

Answer 60

ホスホフルクトキナーゼ(PFK)

(ADP)／(ATP)の比で調節される。

Question 61

酸素のない条件では、
動物の細胞ではピルビン酸は( )に還元され、
この反応でNADHがNADに酸化される。
この反応を動物細胞では解糖、嫌気呼吸という。

Answer 61

乳酸(Lac)

Question 62

酸素のない条件では、
植物細胞や酵母ではピルビン酸を( )に還元する。
この反応を( ) という。

Answer 62

エタノール

アルコール発酵

Question 63

酸素が存在する場合、

ピルビン酸は( )に変換される。

Answer 63

アセチルCoA

Question 64

アセチルCoAはピルビン酸に戻ることはない。
アセチルCoAは( )と結合して( )になり、
以下TCA回路に入る。

Answer 64

オキサロ酢酸(OAA)

クエン酸(Cit)

Question 65

TCA回路において、
AcCoAとOAAのバランスを一定に保つことが重要だが、
そのためにOAAは( )から直接に合成される。

Answer 65

ピルビン酸

Question 66

グルコースの一部は( )という複雑な経路に入り、

( )と( )が合成される。

Answer 66

ペントースリン酸回路
リボース：ヌクレオチドの成分
NADPH：脂肪酸の合成に使用される

Question 67

過剰のグルコースは( )、( )でグリコーゲンに合成されて、

貯蔵される。

Answer 67

肝臓

筋肉

Question 68

グリコーゲンが分解された場合。
G6Pに分解されてそれぞれ
肝臓より：
筋肉より：

Answer 68

肝臓より：グルコースを供給する

筋肉より：ATPを供給する

Question 69

ピルビン酸は解糖系の逆反応でグルコースに戻ることができるが

この経路を何という？

Answer 69

糖新性

Question 70

脂肪酸から( )を( )個外して

( )に変換することができる。

Answer 70

炭素原子を2個外してアセチルCoAに変換される。

＊OAAとの均衡が保たれている間は、TCA回路に入る。

Question 71

脂肪酸から炭素原子2個ずつを酸化・分解する反応を何という？

Answer 71

β酸化

Question 72

オキサロ酢酸なしで大量の脂肪酸から生じたアセチルCoAを

分解するのは不可能で、( )が生じる。

Answer 72

ケトン体

＊アセト酢酸
ヒドロキシ酪酸
アセトン

Question 73

脂肪酸の合成は複雑な反応であるが、

補酵素(水素供与体)として何が必須？

Answer 73

NADPH

＊ペントースリン酸回路により合成される。

Question 74

アミノ基は最終的には細胞毒である( )になるが、

肝臓に存在する( )回路で無害な( )に変換される。

Answer 74

アンモニア
オルニチン回路
尿素

＊オルニチン回路の酵素を持つのは
肝細胞だけなのでアミノ酸の分解は肝臓でしか行われない。

Question 75

アミノ酸の代謝について。
アミノ酸のアミノ基は( )に渡され、
それは( )になる。

Answer 75

2-オキソグルタル酸
グルタミン酸

＊アミノ基を2-オキソグルタル酸に渡した後のアミノ酸は、
解糖系の構成物質、ピルビン酸、アセチルCoA、TCA回路の構成物質のどれかに変換され、酸化・分解される。

Question 76

グルコースはまず細胞質においてリン酸化を受け、

ついでグルコースの骨格が( )の骨格に異性化される。

Answer 76

フルクトース

＊フルクトースはホスホフルクトキナーゼによって触媒されて
リン酸化される。

Question 77

2-オキソグルタル酸に渡されたアミノ基は
最終的にアンモニアになり、
アンモニアはミトコンドリアにおいて二酸化炭素、ATPと
結合して( )に変換される。

Answer 77

カルバモイルリン酸

Carbamonyl phonsphate

Question 78

カルバモイルリン酸に変換されたアンモニアは、

( )と反応して( )になる。

Answer 78

オルニチン

シトルリン

Question 79

アンモニア→カルバモイルリン酸→シトルリン→( )に
変換される。
さらに分解されて尿素になる。

Answer 79

アルギノコハク酸

Question 81

解糖系産物のピルビン酸が( )によって乳酸に還元される。
この酵素は
乳酸→ピルビン酸、
ピルビン酸→乳酸 の反応をいずれも触媒するが。

Answer 81

乳酸脱水素酵素(LDH)

Question 82

TCA回路において唯一内膜の膜酵素であるのは？

Answer 82

コハク酸脱水素酵素

＊コハク酸→フマル酸
＊他の酵素はマトリックスに局在する。

Question 83

コハク酸はミロコンドリアで起こるTCA回路の構成物質の1つである、

TCA回路において、コハク酸はコハク酸脱水素酵素によって酸化され、(　　)となる。

Answer 83

フマル酸

Question 84

解糖系、TCA回路の一連の流れの中で
コハク酸→フマル酸だけ、
水素受容体は(　　)である。

Answer 84

FAD

＊電子伝達系では、FADH2から得られるATP数はNADHに比較すると少ない。電子伝達が(FMNからではなく)途中から始まるから。

Question 85

電子伝達系ではどのような物質の移動が起こるか。

Answer 85

水素受容体の水素は電子とプロトンに分かれ、
電子は電子移動反応で移動する。
この移動でエネルギーが放出され、
そのエネルギーを利用してプロトンが膜間腔に能動輸送され、
電気化学的勾配が形成される。

Question 86

sERは細胞によって種々の機能を営んでいるが、
副腎皮質細胞：
骨格筋細胞：
これらにおいて代表的なsERの機能は？

Answer 86

副腎皮質細胞：ステロイドホルモンの合成を行う。

骨格筋細胞：筋収縮に必要なCa^2+を貯蔵する。

Question 87

rasファミリーは遺伝子ファミリーの代表例であるが、
遺伝子ファミリーとは何？
また、どのように生成した？

Answer 87

遺伝子ファミリーとは塩基配列に相同性のある遺伝子群。

共通の祖先遺伝子が重複を起こして形成された。

Question 88

好気呼吸の反応式は？

Answer 88

C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 6CO2 + 12H2O

Question 89

アルコール発酵の反応式は？

Answer 89

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Question 90

植物では光呼吸をする場で、

ヒトでは構成炭素原子数が23以上の長い脂肪酸を分解する機能をもっている細胞小器官とは？

Answer 90

ペルオキシソーム

Question 91

ペルオキシソームによって分解された脂肪酸は(　　)となって、

クエン酸回路に入って、ATP生成に利用される。

Answer 91

アセチルCoA
(活性酢酸)

＊ペルオキシソームのはたらきに生まれつき障害があると、脂肪酸が体内に蓄積し、髄鞘の消失、副腎皮質の機能低下などの症状が現れる。

Question 92

原核細胞ではリボソームは実際にはmRNAに連結して多数繋がった状態になっているが、

そのような状態を何という？

Answer 92

ポリソーム

Question 93

グリコーゲンは貯蔵糖質であるが、ヒトでは(　　)と(　　)とに多く含まれる。

Answer 93

肝臓

筋肉

Question 94

グルコースが欠乏した場合、
グリコーゲンが分解され、
(　　)が生じる。

Answer 94

グルコース6-リン酸

Question 95

肝臓ではグルコース6-リン酸は(　　)の作用でグルコーズに変換され、血中に放出される。

放出されたグルコースは他の組織で利用される。

Answer 95

グルコース6-リン酸ホスファターゼ

＊生じたグルコース6-リン酸は肝臓の代謝にも利用される。

Question 96

筋肉細胞にはグルコース6-リン酸ホスファターゼが存在しないため、筋肉が他の組織に対するグルコースの供給源になることはない。
これでもお細胞の代謝に影響がでないのはなぜか。

Answer 96

グルコースは常にグルコース6-リン酸に変換されてから代謝されるから。

Question 97

なぜグルコースは血中に放出されるのにグルコース6-リン酸は血中に放出されないのか。

Answer 97

細胞膜にグルコーストランスポーターは存在するが、

ルコース6-リン酸トランスポーターは存在しないから。

Question 98

肝臓の細胞では、代謝によって得られたエネルギーの多くは、ある有害な物質(　　)を無害な物質(　　)に変換するのに使用される。

Answer 98

有害な物質：アンモニア

無害な物質：尿素

Question 99

筋肉の細胞では、

代謝によって得られたエネルギーは主にどのように細胞活動に利用される？

Answer 99

筋収縮に利用される。

筋収縮の本体はアクチンとミオシンとの滑り運動である。

Question 100

ラクトースの分解を行う酵素の名称は？

Answer 100

β-ガラクトシダーゼ

Question 101

ラクトースはどのような構造の糖？

Answer 101

グルコース＋ガラクトースから成る二糖類。

Question 102

インスリンによって促進される作用を2つ

Answer 102

グルコース取り込みグリコーゲン合成

Question 103

肝臓ではATPの半分弱が(　　)回路に投入されている。

Answer 103

尿素

オルニチン

Question 104

トリプトファン(Trp)合成酵素も一連のオペロンを形成している。
Trpが(　　)と結合すると、リプレッサーは(　　)に結合できるようになり、
ラクトースオペロンと同じ原理で転写を(　　)する。

Answer 104

リプレッサー
オペレーター
抑制

Question 105

Trpがオペ ロンをオフにする点がラクトースオペ ロンと逆であるが、これは分解酵素系ではなく(　　)酵素系なので、逆なのが当然である。
いずれにしてもラクトースオペロンと基本機構は同じである。

Answer 105

合成

Question 106

Trp合成酵素の遺伝子にはTrpE、D、C、 B、Aの5つがあり、共通のプロモーターの支配下にある。
プロモーター内部にオペレーターがあるのはラクトースオペロンと同じである。
プロモーターとはじめの遺伝子trpEの間には、
(　　)という比較的長い配列がある。

Answer 106

リーダー(leader)

＊リーダーも転写されている。

Question 107

大腸菌の外膜には栄養を獲得するために物質を通す孔が開いている。
この孔を作るタンパク質は複数あるが、
大きい孔を作る(　　)、
小さい孔を作る(　　)とがある。

Answer 107

OmpF
OmpC

＊浸透圧の高い環境では OmpCの発現が増強され、OmpFの発現は抑制される。外液の濃度が高いほど溶質を通しにくくしているのである。

Question 108

大腸菌の外膜にある小さい孔を形成するタンパク質であるOmpCの遺伝子の上流には、
これと逆方向に転写される短い遺伝子がある。
OmpC遺伝子が転写されるときには短い遺伝子も転写され、短いRNAができる。
この短いRNAは、大きい孔を形成するタンパク質OmpFのmRNAの(　　)にほぼ完全に相補的である。

Answer 108

翻訳開始領域

＊この短いRNAができるとOmpFの翻訳は抑制される。mRNAが 2本鎖になってしまい、翻訳ができなくなるからである。(miRNA)

Question 109

microRNAとは？

Answer 109

遺伝子の制御に働く短いRNAのこと。

Question 110

食物分子は、酸化の過程を経て分解され、

化学エネルギーが(　　)や(　　)の形で得られる。

Answer 110

ATP

NADH

Question 111

NADHやFADH2の持つ電子は、
ミトコンドリアの内膜に存在する(　　)において、
シトクロム類に次々に受け渡され、
これに伴ってATPが合成される。

Answer 111

プロトンポンプ複合体

＊この過程を酸化的リン酸化という。

Question 112

β酸化による血糖維持の機序は？

Answer 112

β酸化では、脂肪酸はアセチルCoAに変換されて酸化され、オキサロ酢酸が足りているうちはATP合成に利用される。
アセチルCoAはピルビン酸に変換されないので
脂肪酸は糖新生には使用できない。
しかし、ATP産生を維持することによって、
アミノ酸をATP合成に利用させずに
糖新生にまわすことが可能となり、血糖が維持される。

Question 113

糖新生は糖質以外の物質、
主に(　　)からグルコースが産生される過程である。
主に(　　)でこの反応が行われる。

Answer 113

糖原性アミノ酸

肝臓

Question 114

糖原性アミノ酸はピルビン酸に変換されるが、
このピルビン酸がオキサロ酢酸→(　　)と変換され、
細胞質に出て(　　)→オキサロ酢酸→(　　)となり、おおむね解糖系の過程を逆行することでグルコースが生成する。

Answer 114

オキサロ酢酸→(リンゴ酸)、

細胞質に出て(リンゴ酸)→オキサロ酢酸→(ホスホエノールピルビン酸)と

Question 115

唯一のミトコンドリア内膜の酵素としられる酵素の名称、基質、産生物

Answer 115

名称：コハク酸脱水素酵素
基質：コハク酸
産生物：フマル酸&FADH2

Question 116

食事によるグルコース補給がない場合、

(　　)と(　　)に貯蔵されたグリコーゲンを分解することでグルコースを得てエネルギー源として利用する。

Answer 116

肝臓

筋肉

Question 117

グリコーゲンは(　　)の作用で(　　)に分解され、
(　　)に変換される。
筋肉ではこれがそのままエネルギー源として利用される。
肝臓では、(　　)の作用でグルコースとなり、血中に放出される。

Answer 117

グリコーゲンホスホリラーゼ
グルコース1-リン酸
グルコース6-リン酸
グリコース6-リン酸ホスファターゼ

Question 118

β 酸化では、
脂肪酸はアセチルCoAに変換されて酸化され、ATP合成に利用される。
β酸化はどのようにして血糖を維持することに貢献している？

Answer 118

アセチルCoAはピルビン酸に変換されないので脂肪酸は糖新生には使用できないが、
TCA回路によるATP産生を維持することによって、
アミノ酸をATP合成に利用させず糖新生に回すことが可能となり、血糖が維持される。

＊糖原性アミノ酸はピルビン酸に変換できる。

Question 119

糖新生は糖質以外の物質、
主に(　　)からグルコースが産生される過程である。
主に(　　)でこの反応が行われる。

Answer 119

糖原性アミノ酸

肝臓

Question 120

糖原性アミノ酸は(　　)に変換され、
さらに(　　)→リンゴ酸と変換され、
細胞質に出てリンゴ酸→(　　)→(　　)となり、
概ね解糖系の過程を逆行することでグルコースが生成する。

Answer 120

ピルビン酸
オキサロ酢酸
オキサロ酢酸
ホスホエノールピルビン酸

Question 121

ミトコンドリアの呼吸鎖では,
(　　)がNADH脱水素酵素複合体から電子を取り上げて,
シトクロムbc1複合体に届ける。

Answer 121

ユビキノン

＊脂質二重層に溶け込める疎水性の小分子ユビキノンは,唯ーのタンパク質でない運搬体である。

Question 122

電子伝達系における複合体Iとは？

Answer 122

NADH Hydrogenase

Question 123

電子伝達系における複合体IIとは？

Answer 123

Succinate Dehydrogenase

Question 124

電子伝達系における複合体IIIとは？

Answer 124

Cytochrome bc1 complex

Question 125

電子伝達系における複合体IVとは？

Answer 125

Cytochrome Oxidase

Question 126

電子伝達系における複合体Vとは？

Answer 126

F1F0-ATPase

Question 127

電子伝達系における複合体Iについて。
解糖で産生されたNADHが、細胞質からミトコンドリアのマトリックスに入るには、
(　　)と(　　)を使用する。

Answer 127

リンゴ酸-アスパラギン酸シャトル

グリセロリン酸シャトル

Question 128

(　　)はシトクロムcから電子を受け取って酸素に渡し、

シトクロムを酸化する。

Answer 128

シトクロム酸化酵素

Question 129

シトクロム酸化酵素によって触媒される反応機構について。
シトクロムcから(　)個の電子と
周囲の水から(　)個のプロトンが、
O2分子(　)個に付加される。

Answer 129

電子：4個
プロトン：4個
O2分子：1個

＊4e-＋4H+＋O2→2H2O
＊これに加えてもう4個のプロトンが電子伝達の際に膜を通してくみ出され、電気化学的プロトン勾配ができる。

Question 130

食物分子は、酸化の過程を経て分解され、

化学エネルギーが(　　)や(　　)の形で得られる。

Answer 130

ATP

NADP

Question 131

アミノ酸を受け取り、

TCA回路の過程の中間体から直接豪勢されるアミノ酸は？

Answer 131

グルタミン酸

Question 132

フグ毒であるテトロドトキシンは Naチャネルを特異的に阻害するので、骨格筋細胞に活動電位が発生できなくなる。

その結果、(　　)が麻痺して死んでしまう。

Answer 132

呼吸筋

Question 133

解糖系とTCA回路で産生されたNADHは 
NADHデヒドロゲナーゼ(脱水素酵素)の作用で自ら
その過程で放出されるΔGを利用して最終的にATPが合 成される。
NADHデヒドロゲナーゼは(　　)を補酵素に持つ。
また、TCA回路で産生される(　　)のHも電子伝達系に受け渡される。

Answer 133

フラビンモノヌクレオチド(FMN)

FADH2

Question 134

電子伝達系における電子の移動について。
NADH→②→③→④→⑤→⑥→酸素

＊電子移動反応＝酸化還元反応

Answer 134

NADH
→FMN
→ユビキノン(CoQ)
→シトクロムb
→シトクロムc
→シトクロムa
→酸素

Question 135

電子伝達系の酵素はミトコンドリア内幕の膜タンパク質として存在し、
複数の酵素が巨大な酵素複合体を形成している。
いずれも鉄イオンを含むタンパク質で、
(　　　　　)の反応を利用して次々に酸化還元反応を繰り返す(＝電子を受け渡す)ことができる。
だから電子伝達系という。

Answer 135

Fe^2+ ⇆ Fe^3+ ＋ e-

Question 136

電子伝達系の中でもΔGが大きい反応の3つについて。
①(　　)：電子をNADHから最終的にユビキノンに渡す。
②(　　)：電子をユビキノンから最終的にシトクロムcに渡す。
③(　　)：電子をシトクロムcから最終的に酸素に渡す。

Answer 136

①NADHデヒドロゲナーゼ複合体
②シトクロムb−c複合体
③シトクロム酸化酵素複合体

Question 137

電子伝達系におけるプロトンの移動について。
もともとこの反応系は、基質である(　　)や(　　)からHを奪うことで始まった。
そして奪われたHは、電子(e-)とプロトン(H+)に分かれて移動した。
そして、電子は順次シトクロムなどに受け渡された。

Answer 137

NADH

FADH2

Question 138

プロトンは
①NADHデヒドロゲナーゼ複合体
②シトクロムb−c複合体
③シトクロム酸化酵素複合体
これらの酵素複合体の働きで、
(　　)に汲み出される。

Answer 138

ミトコンドリアの膜間腔

＊これらの酵素複合体はプロトンを輸送するプロトンポンプでもある。もちろん、プロトンを汲み出すのに必要なエネルギーは、酸化反応で得たΔGの一部を利用している。

Question 139

プロトンが膜間腔に汲み出される結果、
ミトコンドリアの内外膜間にプロトンが蓄積する。
その結果、プロトン濃度はマトリックスで(高く／低く)(アルカリ性になる)、
かつ電位はマトリックスが膜間腔より(高く／低く)なる。
つまり、マトリックス内外で(　　)が形成される。

Answer 139

低く：[H+] in マトリックス＜＜[H+] in 膜間腔

低く：[電位] in マトリックス＜＜[電位] in 膜間腔

プロトン電気化学的勾配

＊プロトンがマトリックスに戻るという移動は負のΔGを与える。