生物学の基礎知識

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Questions and Answers

遺伝⼦の主な役割は何ですか？

タンパク質の設計図となること (correct)

細胞のエネルギーを⽣成すること

脂質を分解すること

細胞間の情報の共有を⾏うこと

DNAの配列が誤って複製された場合、どのような影響が⽣じる可能性がありますか？

細胞の⽼化が遅延する

タンパク質の機能が変化する (correct)

細胞の免疫⼒が向上する

細胞の成⻑が促進される

鎌状⾚⾎球貧⾎症は、DNA配列のどのような変化によって引き起こされますか？

ヘモグロビン遺伝子の配列が複数箇所変化する

ヘモグロビン遺伝子の配列が複製される

ヘモグロビン遺伝子の特定の1⽂字のみ変化する (correct)

ヘモグロビン遺伝子の配列が完全に削除される

DNAの配列は、アミノ酸の配列にどのように変換されますか？

DNAの３文字の配列（コドン）が１つのアミノ酸に対応する Signup and view all the answers

βグロビン遺伝子のDNA配列において、６番⽬のアミノ酸がグルタミン酸からバリンに変化すると、何が起こりますか？

鎌状⾚⾎球貧⾎症が引き起こされる Signup and view all the answers

酸素が不足している時、細胞は主にどの代謝経路に頼りますか？

解糖系 Signup and view all the answers

グルコース1分子から、酸素なしで生成されるATPの分子数はいくつですか？

2分子 Signup and view all the answers

真核細胞の特徴として、以下のうち正しくないものはどれですか？

むき出しのDNAを持つ Signup and view all the answers

DNAがRNAよりも安定である主な理由は何ですか？

DNAはヒドロキシル基が2'位にないため、リン酸基への攻撃を受けにくい構造を持つため。 Signup and view all the answers

RNAの不安定な性質が生物にとって利点となるのは、主にどのような状況ですか？

タンパク質を合成するための一時的な鋳型として利用できること。 Signup and view all the answers

原核生物の細胞に存在しないものは次のうちどれですか？

ミトコンドリア Signup and view all the answers

細胞核にDNAが詰め込まれる際の基本的な構造単位は何ですか？

ヌクレオソーム Signup and view all the answers

DNAの二重らせん構造において、アデニン（A）と結合する塩基は何ですか？

チミン（T） Signup and view all the answers

DNA複製における『半保存的複製』とはどのような性質を示すものですか？

複製されたDNA分子は、元のDNA鎖と新しい鎖がそれぞれ一本ずつ含まれている。 Signup and view all the answers

ミトコンドリアの主な役割は何ですか？

ATP合成 Signup and view all the answers

植物細胞に見られる特徴的な細胞小器官は何ですか？

葉緑体 Signup and view all the answers

DNA複製において、DNAポリメラーゼが触媒する反応の方向性として正しいものはどれですか？

5'→3'方向のみ Signup and view all the answers

中間テストの評価方法で、出席、復習問題、定期試験のそれぞれの割合は何%ですか？

20%, 40%, 40% Signup and view all the answers

真核生物の細胞と原核生物の細胞の共通点として正しくないものはどれですか？

細胞小器官を持つ。 Signup and view all the answers

原核生物の細胞と真核生物の細胞の相違点として、最も適切なものはどれですか？

核膜の有無。 Signup and view all the answers

バクテリアとアーキアの違いとして、細胞膜の構成成分に関する記述で正しいものはどれですか？

バクテリアはリン脂質、アーキアはエーテル脂質を持つ。 Signup and view all the answers

アーキアにおいて、RNA合成酵素（RNAポリメラーゼ）の特徴として最も適切なものはどれですか？

真核生物のものと構造が似ているが、転写調節はバクテリアに近い。 Signup and view all the answers

ヌクレオソームの説明として正しいものは次のうちどれですか？

DNAがヒストンタンパク質に巻き付いた複合体である。 Signup and view all the answers

DNAの構造において、ヌクレオチドを構成する3つの要素として正しい組み合わせは何ですか？

リン酸、塩基、糖。 Signup and view all the answers

DNAとRNAで異なる特徴を持つ部分は何ですか？

チミン（T）とウラシル（U） Signup and view all the answers

DNAのヌクレオチドが鎖状につながる際に形成される結合は何ですか？

ホスホジエステル結合 Signup and view all the answers

DNA二重らせん構造において、塩基対を形成する組み合わせとして正しいものはどれですか？

A-T, G-C Signup and view all the answers

DNAが酸性として働く主な理由は何ですか？

リン酸基の存在 Signup and view all the answers

DNAの半保存的複製における正しい記述はどれですか？

複製されたDNAは、親鎖一本と新しい鎖一本を持つ。 Signup and view all the answers

DNA複製において、DNAポリメラーゼの触媒する反応として正しいものはどれですか？

NTPのリン酸結合を加水分解してエネルギーを得て、DNA鎖を伸長する。 Signup and view all the answers

DNA複製におけるリーディング鎖とラギング鎖の説明として適切でないものはどれですか？

リーディング鎖とラギング鎖は細胞分裂時にのみ重要である。 Signup and view all the answers

DNA複製が5'→3'の方向に進むことの利点として、最も適切なものはどれですか？

複製の正確性が上がる。 Signup and view all the answers

DNA複製の校正機構により、複製時のエラー発生頻度はどの程度に抑えられていますか？

1/3,000,000,000 Signup and view all the answers

Study Notes

生物の定義

生物の定義は3つある。
外界と膜で仕切られている。
自己複製をする。
代謝を行う。

DNAとRNAの違い

ヌクレオチドを構成する五炭糖は、DNAはデオキシリボース、RNAはリボース。
DNAとRNAを構成する塩基のうち、アデニン、シトシン、グアニンは共通だが、DNAはチミン、RNAはウラシル。
DNAは基本的に2本鎖、RNAは1本鎖。

細胞膜

細胞膜を構成する主な脂質はリン脂質。
リン脂質は二重層を形成する。
親水基は二重層の外側、疎水基は二重層の内側に向く。

タンパク質

アミノ酸が連結して構成される。

糖類

二糖類は2つの単糖がグリコシド結合で連結されたもの。
多糖類のうち、デンプンは植物のグルコース貯蔵形態、グリコーゲンは動物のグルコース貯蔵形態、セルロースは植物細胞壁の主な構成成分。

グルコースの完全酸化とATPの合成

二酸化炭素が排出される代謝経路は、解糖系、ピルビン酸脱水素酵素によるアセチルCoA合成反応、TCAサイクル。
好気的条件下では、呼吸鎖を利用して効率的にATPを合成。
嫌気的条件下では、酸素がないため呼吸鎖を利用できない。代わりにアルコール発酵を用いて解糖系でATPを合成。その効率は好気的条件下より劣る。

電子伝達系とATP合成酵素

電子伝達系はミトコンドリアの膜間腔とマトリックスで起こる。
電子運搬体はNADH、最終電子受容体はO2。
電子伝達系で生じたエネルギーはATP合成酵素を駆動しATPを生み出す。

脂肪酸

脂肪酸の融点は、炭素数が増えるにつれて上昇、二重結合が増えるにつれて下降する。
不飽和脂肪酸はアルキル基に二重結合を含む脂肪酸、飽和脂肪酸はアルキル基に二重結合を含まない脂肪酸。

脂肪の分解

トリアシルグリセロールはリパーゼによって脂肪酸とグリセロールに分解される。
脂肪酸はβ酸化によってアセチルCoAを得る。
炭素数18の脂肪酸を完全にβ酸化すると、19個のアセチルCoA、28個のNADH、38個のFADH2が得られる。
有酸素運動は脂肪酸をアセチルCoAまで分解し、呼吸鎖で消費するために有効。

脂肪酸合成

脂肪酸合成酵素はアセチルCoAにマロニルCoAを6回加えると、炭素数14の脂肪酸が生成される。

ビタミンとミネラル

水溶性ビタミンは、ビタミンB、ビタミンC。
脂溶性ビタミンは、ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE。
糖代謝に必須なビタミンは、ビタミンB。
生体必須元素の内の4つの主要元素は、O、C、H、N。
ATPの加水分解を促進するミネラルはMg²⁺。
ヘモグロビンの酸素運搬に必須なミネラルはFe²⁺。

DNAの構造

DNAは、リン酸、糖、塩基から成るヌクレオチドが複数繋がった構造。
塩基は、アデニン(A)、チミン(T)、グアニン(G)、シトシン(C)の4種類。
2本鎖のDNAは相補的な塩基対(A-T、G-C)で結合し、二重らせん構造をとる。

DNAの複製

DNAの複製は半保存的複製であり、親DNA鎖は鋳型となり、新しいDNA鎖は相補的な塩基対のルールに従って合成される。
複製の方向は5'→3'である。
DNAポリメラーゼはDNA複製を触媒する酵素。
DNA複製では複製フォークが形成され、リーディング鎖とラギング鎖のどちらかで進行する。

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Description

このクイズでは、生物の定義、DNAとRNAの違い、細胞膜の構造、タンパク質、糖類の性質、及びグルコースの完全酸化とATPの合成について学びます。これらのトピックは生物学の基本的な概念を理解するために重要です。