SOILーSHOP生物教材製作所 / 自習室

高校生物の予習&復習&自習

代謝

【99】膝蓋腱反射

膝蓋腱反射 床に足が付かないように腰掛け、膝関節が自由に動く状態で膝の下をたたくと、無意識に膝から下が跳ね上がる。これは、①膝下をたたかれることで、②膝関節を伸ばす伸筋が伸ばされたことを筋紡錘(感覚器)が刺激として受容し、③感覚神経を介して脊…

【92】キネシン&微小管

キネシン&微小管 モータータンパク質〈キネシン〉は、ATPを消費しながら、微小管の−(マイナス)端から+(プラス)端に向かって歩いていく。 モータータンパク質&細胞分裂 モータータンパク質&細胞分裂 真核生物の細胞分裂(有系分裂)では、両極から伸…

【91】セカンドメッセンジャー

アドレナリンやインスリンなどのペプチドホルモンは、高分子のために細胞膜を通過できない。 そこで、ペプチドホルモンなどがリガンド(受容体に特異的に結合する物質)として細胞膜の受容体に結合すると、細胞内ではcAMP(サイクリックAMP)やカルシウムイ…

【85】小胞体とゴルジ体

ゴルジ体(層板エスカレーターモデル) ゴルジ体(チューブ移動モデル) 小胞体→ゴルジ体 2種類の小胞体 【補足】 リボソーム(mRNAの塩基配列をもとにアミノ酸を連結し、ポリペプチド鎖を合成する細胞小器官。rRNAとタンパク質の複合体。) 粗面小胞体(リ…

【83】DNA複製フォーク

DNAポリメラーゼは、“既にあるヌクレオチド鎖(プライマー)”の3’末端に“新たなヌクレオチド”を付加することで、新生鎖を合成していく。 複製フォーク 複製フォーク 体細胞分裂 実際の細胞内では、リーディング鎖を合成するDNAポリメラーゼと、ラギング鎖を…

【80】競争的阻害と非競争的阻害

競争的阻害と非競争的阻害 “競争的阻害剤”は、酵素の活性部位を基質と奪い合うことで、酵素反応を阻害する。 “非競争的阻害剤”は、酵素の活性部位以外の部分(アロステリック部位)に結合することで、活性部位も含めて酵素タンパク質の立体構造を変化させ、…

【79】ミカエリス定数

ミカエリス定数(Km)は、酵素と基質の”結合しやすさ”を表している。 ミカエリス定数(Km)は、酵素基質複合体の濃度[ES]に対する酵素濃度[E]と基質濃度[S]の割合なので、ミカエリス定数(Km)が”小さい”ほど、酵素と基質が”結合しやすい”(酵素-基質…

【78】酵素反応と基質濃度

反応時間と生成物量の関係 酵素の濃度[E]を変えずに、基質濃度[S]だけを変えると、“化学平衡に達するまでの時間”と“最終的な生成物量”が変化する。 全ての酵素が酵素-基質複合体となる程度まで十分に基質濃度[S]が高ければ、基質濃度[S]を多少変えて…

【77】酵素反応と酵素濃度

酵素反応と酵素濃度[E] 酵素反応と基質濃度[S] 基質濃度を変えずに、酵素の濃度だけを変えると、生成物の量は変わらずに、反応速度だけが変化する。 酵素濃度[E]×1 酵素濃度[E]×2 酵素濃度[E]×1/2 【補足】 代謝(生体内の化学反応。例えば”光合成…

【76】酵素反応と化学平衡

酵素反応の時間と生成物量の関係 酵素反応が進むと、時間に伴って生成物量[濃度]が上昇するけれども、徐々に上昇は緩やかになり、やがて止まる。 生成物量/反応時間 一見すると反応が停止した様に見えるけれど、可逆的な酵素反応では、正反応(基質→生成…

【75】窒素同化

生物は、多数のアミノ酸が結合したタンパク質、DNAやRNAなどの核酸、光合成色素など、様々な有機窒素化合物を必要としている。 窒素同化に関わる物質 植物は、土壌中の“アンモニウムイオン”や“硝酸イオン”を取り込み、窒素同化によって、様々な有機窒素化合…

【74】最終収量一定則

植物は、光や水、土壌中の栄養塩類などの資源を利用して有機物を合成すること(光合成&窒素同化)で、成長する。 個体群密度が低いと、植物は周囲の資源を充分に利用して多くの有機物を合成できるので、より速く、より大きく成長できる。 個体群密度が高い…

【73】生物濃縮

生物の体内で分解されにくく、体外へも排出されにくい物質は、生物の体内に蓄積しやすい。 そのような物質が、食物連鎖を経て、高次の消費者になるほど体内に高濃度で蓄積する現象を“生物濃縮”という。 生物濃縮 例えば、フグ毒の“テトロドトキシン”は、もと…

【59】視細胞と視物質

15秒ごとに“赤リンゴ”→“全面白”→“全面黒”と画像が切り替わります。 まず、“赤リンゴ”を15秒間見つめてください。 15秒後、“全面白”に切り替わると、どのように見えるでしょうか? 実験1(赤リンゴ) 実験成功のコツは、“視線を固定すること”と“瞬きを我慢す…

【31】ラクトースオペロン

ラクトース(乳糖)は、ラクトース分解酵素によって、グルコース(ブドウ糖)とガラクトースに分解される。ラクトースを母乳に含む哺乳類も、原核生物の乳酸菌や大腸菌も、ラクトース分解に関わる遺伝子を持っている。 ラクトース=ガラクトース+グルコース…

【30】トリプトファンオペロン

トリプトファン 消化酵素、ホルモン、抗体、サイトカイン、神経伝達物質など...。生物には、“必要な時”に“必要な物質”を用意する仕組みがある。 原核生物の大腸菌も、“トリプトファンが無い時(トリプトファンが欲しい時)”に“トリプトファン合成酵素”を用意…

【23】PCR

PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)を考案したキャリー・マリスは、ドライブ中にこの画期的なDNA増幅方法のアイデアを思いついたらしい。 キャリー・マリス(1983年) DNAの増幅したい領域の両端の塩基配列が分かっていれば、二重鎖それぞれの5‘末端側に相当する短…

【18】光合成〜光化学反応

光合成は、葉緑体のチラコイドで「光エネルギーを使って、水を分解&ATPを合成する」前半と、葉緑体のストロマで「二酸化炭素をグルコースを合成する」後半の2段階に分けられる。 光合成の“2つ”の段階 光合成/前半(チラコイドでの反応)では、チラコイド…

【17】光合成〜葉緑体

葉緑体の中には、“チラコイド”と呼ばれる偏平な袋が積み重なった構造がある。 葉緑体 チラコイド膜の外側には、クロロフィルaを取り囲むように様々な光合成色素(クロロフィルb、カロテノイド、キサントフィル…)が張り付いていて、それらの“アンテナ色素”が…

【15】コハク酸脱水素酵素&FAD

FAD(Flavin adenine dinucleotide/フラビンアデニンジヌクレオチド)は、コハク酸脱水素酵素(コハク酸デヒドロゲナーゼ)の補酵素として働いている。 コハク酸脱水素酵素&FAD FADには、コハク酸脱水素酵素の“活性部位”を形作るとともに、コハク酸から奪っ…

【14】タンパク質の立体構造

タンパク質は、”アミノ酸“が“ペプチド結合”で連結した”ポリペプチド鎖“が、さらに折り畳まれてできている。 タンパク質を作る”アミノ酸“は20種類。ひとつのタンパク質は、数百〜数千個のアミノ酸が連結していて、その“組み合わせ”は膨大! タンパク質の立体…

【13】呼吸~電子伝達系

電子を伝達する代謝系だから“電子伝達系”。呼吸の”電子伝達系”は、ミトコンドリア内膜にある様々な”膜タンパク質”の間を、電子が受け渡されることで進む。ミトコンドリア内膜が、内側(マトリクス側)に”ひだ”状に張り出して”クリステ(隔壁)”を作っている…