問題一覧
1
糖質の代謝の概要 解糖系 a→b
aグルコースC6 bピルビン酸C3
2
解糖系の反応 a→2b+4c
a C6H12O6 b C3H4O3 c 4H
3
解糖系の反応 C6H12O6→C3H4O3+4H → 2a+2b+2c ↑ 2？？
aC3H4O3、ピルビン酸 bNADH cH+ ？？？:NAD+
4
解糖系の概要 グルコースから(１)への(２)反応 (３)ステップの反応 (？ステップが不可逆) (４)で進行する反応
(１)ピルビン酸 (２)異化 (３)10 ？？→３ (４)細胞質
5
３つ不可逆反応は？
グルコースのリン酸化 フルクトース６ーリン酸のリン酸化 ホスホエノールピルビン酸PEPからピルビン酸への反応(2回目のATP産出)
6
解糖系の反応 グルコースのリン酸化 グルコース→b 触媒→c 使うものd→変化したものe
bグルコース６ーリン酸 cヘキソキナーゼ d ATP e ADP ATP ↓ グルコース→グルコース６ーリン酸G6P ↓ ADP ヘキソキナーゼHK
7
解糖系について グルコースのリン酸化 ATP ↓ グルコース→グルコース６ーリン酸G6P ↓ ADP ヘキソキナーゼHK 特徴3つ？
最初の不可逆反応 ATP消費反応 これ以降の反応中間体は全てリン酸化
8
解糖系 フルクトース６ーリン酸のリン酸化 フルクトース６ーリン酸→(１) (２)使うもの→(３)なにになる？ (４)触媒は？
(１)フルクトース１、６ービスリン酸F1,6P (２)ATP (３)ADP (４)ホスホフルクトキナーゼPFK
9
解糖系について C６からC３への解裂 C６ C３ フルクトース１、６ービスリン酸←→(１)×２
F1,6P ←→(１)グリセルアルデヒド３ーリン酸GAP C３
10
解糖系 NADHの産生 可逆反応 グリセルアルデヒド３ーリン酸GAP←→(１) 使うもの(２)(３) できるもの(４) 触媒→(５)
(１)１、３ービスホスホグリセリン酸1,3PG (２)NAD+ (３)Pi (４)NADH (５)グリセルアルデヒドリン酸デヒドロゲナーゼ GAPDH
11
解糖系 １番目のATP産出反応 1,3ービスホスホグリセリン酸1,3PG← →(１) 使うもの(２) できるもの(３) 触媒(４)
(１)３ーホスホグリセリン酸3PG (２)ADP (３)ATP (４)ホスホグリセリン酸キナーゼPGK
12
解糖系 ２番目のATP産出 不可逆 ホスホエノールピルビン酸→(１) 使うもの(２) できるもの(３) 触媒(４)
(１)ピルビン酸 (２)ADP (３)ATP (４)ピルビン酸キナーゼPK
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解糖系の産物 グルコース→(１)が２分子できる (２)→２分子できる(２分子消費、４分子産出) (３)→２分子できる
(１)ピルビン酸 (２)ATP (３)NADH
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糖新生の概要 (１)の逆反応 ？つの不可逆反応 (２)消費反応 (３)＜(４)
(１)解糖系 ３つの不可逆反応 (２)エネルギー (３)解糖系での生産ATP (４)糖新生での消費ATP ↑永久機関じゃない
15
糖新生の役割 (１)から(２)再生 (３)で解糖、ATP産生→乳酸 乳酸が(４)へ (４)で乳酸→(５)→(６) グルコースが(３)へ
(１)乳酸 (２)グルコース (３)筋肉 (４)肝臓 (５)ピルビン酸 (６)糖新生、グルコース
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糖新生の役割 飢餓の時、(１)供給 (１)が低下→(２)値低下→ →筋肉タンパク質の分解、(３)に →(３)から(４)産生 →(５)→(２)値 上昇
(１)グルコース (２)血糖値 (３)アミノ酸 (４)ピルビン酸 (５)糖新生
17
解糖系と糖新生の調節 (？)需要による調節 (？)が多いとき (１)→(２) 触媒(３)は(４)が結合して活性化
多い=ADP、AMP＞ATP 少ない=ATP＞ADP、AMP (？)細胞内エネルギー需要 (１)フルクトース６ーリン酸F6P (２)フルクトース１、６ービスリン酸F1,6P (３)ホスホフルクトキナーゼPFK (４)ADP、AMP
18
解糖系と糖新生の調節 (？)需要による調節 (？)が少ないとき (１)→(２) 触媒(３)は(４)が結合して阻害
多い=ADP、AMP＞ATP 少ない=ATP＞ADP、AMP (？)細胞内エネルギー (１)フルクトース１、６ービスリン酸F1,6P (２)フルクトース６ーリン酸F6P (３)フルクトース1,6ービスホスファターゼPBP (４)ADP AMP
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解糖系と糖新生の調節 (？)による調節 (１)を伝達物質として利用 (２)→(１)が増加→(３)低下 (４)→(１)が低下→(３)増加
(？)ホルモン (１)フルクトース１、６ービスリン酸 (２)インスリン (３)血糖値 (４)グルカゴン
20
ピルビン酸の構造かけ
これ
21
アラニンの構造をかけ
これ
22
ピルビン酸からアラニン合成について 必要なアミノ酸は？ そのアミノ酸に由来するアラニンの構造部分は？
グルタミン酸 アラニンはグルタミン酸のアミノ基をピルビン酸に転移することで合成される。ーNH2
23
水中で形成されるタンパク質の構造について以下の語句をすべて使って説明 水分子、親水性、水素結合、疎水性相互作用、フォールディング、外側、内側、リジン、ロイシン
水中で形成されるタンパク質は、水分子と親水性・疎水性相互作用を通じてフォールディングされる。タンパク質の構造には外側と内側の領域があり、リジンやロイシンなどのアミノ酸が重要な役割を果たす。親水性を持つリジンは正に帯電した側鎖を持ち、水分子と水素結合をする。一方、ロイシンは疎水性のアミノ酸であり、タンパク質の内側のコアに寄与して安定性を高める要素となる。これらの相互作用によって、タンパク質は正確な立体構造を持ち、機能を発揮する。
24
水中での脂質の挙動について以下の語句をすべて使って説明 疎水性、親水性、水分子、両親媒性、生体膜、グリセロリン脂質
脂質は生体膜の主要構成要素である。それは脂質が両親媒性を持つため、水中では自己組織化し、二重膜を形成するからである。この脂質二重膜は、疎水性のグリセロリン脂質の疎水性部分が内側を向き合い、親水性部分が水分子と接触するように配置される。この構造によって生化学的なプロセスに適応した高度な機能性が生じている。
25
ペントースリン酸経路において産出され、ヌクレオチド合成において重要な役割を果たす物質名を2つ記せ。
リボース-5-リン酸＝＞ペントースとして NADPH＝＞補酵素としてヌクレオチドの還元に関与する
26
アセチルCoAがクエン酸回路で代謝された場合、NADH,FADH2,GTPがそれぞれいくつ生成されるか？またこれらの生成物の代謝によりアセチルCoAから合計いくつのATPが生成される？
NADHが３（アセチルCoAが生成過程でもう一つNADHが出来る）＝＞３×３ATP FADH2が１つ＝＞１×２ATP GTPが１つ＝＞１×１ATP 合計 １２ATP
27
2e. 電子伝達系の過程で生じた活性酸素が生体にとって有害である理由を述べよ。また、活性酸素の除去に作用する酵素の名称を二つ答えよ
反応性の高い、過酸化水素やヒドロキシラジカルなどの活性酸素(ROS)は、様々な生体分子と反応し損傷をあたえるから。 酵素：スーパーオキシドジスムターゼＳＯＤ、カタラーゼ
28
１０：０の脂肪酸がβ酸化によって完全に分解されたとき、アセチルＣｏＡ、NADH、FADH2がそれぞれいくつ生成されるか
４回のβ酸化が行われ、５個のアセチルＣｏＡ、４個のＮＡＤＨ、４個のＦＡＤＨ２が出来る。 ・Ｃｎの脂肪酸はn/2―1 回のβ酸化で分解される ・Ｃｎの脂肪酸はβ酸化によりn/2×アセチルＣｏＡが生成される ・一回のβ酸化で1×ＮＡＤＨ、１×ＦＡＤＨ2が産生される。
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・Ｃｎの脂肪酸は(１) 回のβ酸化で分解される ・Ｃｎの脂肪酸はβ酸化により(２)×アセチルＣｏＡが生成される ・一回のβ酸化で1×ＮＡＤＨ、１×ＦＡＤＨ2が産生される。
(１)n/2―1 回 (２)n/2 ・Ｃｎの脂肪酸はn/2―1 回のβ酸化で分解される ・Ｃｎの脂肪酸はβ酸化によりn/2×アセチルＣｏＡが生成される ・一回のβ酸化で1×ＮＡＤＨ、１×ＦＡＤＨ2が産生される。
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脂肪酸と中性脂肪の構造及び機能についての相違点を説明
脂肪酸と中性脂肪の構造及び機能についての相違点を説明 脂肪酸の構造は、長鎖の炭化水素で構成されるカルボン酸である。中性脂肪の構造は3つの脂肪酸がグリセロールとエステル結合したトリグリセリドである。脂肪酸の機能は、エネルギー源としての役割と細胞膜の構成要素としての役割がある。中性脂肪の役割は、エネルギーの蓄えとして機能し、エネルギー供給に利用される。
31
電子伝達系の複合体ⅠとⅡの機能の共通点と相違点を以下の語句をすべて用いて説明 ミトコンドリア、内膜、外膜、プロトン、補酵素Q、NADH、FADH2
電子伝達系の複合体ⅠとⅡの機能の共通点と相違点を以下の語句をすべて用いて説明 ミトコンドリア、内膜、外膜、プロトン、補酵素Q、NADH、FADH2 複合体I（Ⅰ）と複合体II（Ⅱ）ともには、ミトコンドリアの内膜に位置し、NADHとFADH2という複合体からそれぞれ電子を受け取る。さらにそれぞれが受け取った電子を補酵素Qに転送する。 一方、複合体Iはプロトンポンプを持ち、複合体IIは持たない。つまり、複合体1はマトリックスからミトコンドリア内膜と外膜の相に存在する膜間部へにプロトンを送り出し、プロトン勾配をつくる。しかし、複合体2はプロトン勾配を直接つくることはない。
32
プリンヌクレオチドとピリミジンヌクレオチドについて合成の仕方の違いを説明しろ
プリンヌクレオチドAGはdenovo(新規)合成とサルベージ経路合成の２パターンがある。denovo合成では、PRPPを足場としてプリン塩基を組み上げる。サルベージ経路では、ヌクレオチドの分解によって生じた塩基を再利用する。 ピリミジンヌクレオチドCTUは塩基を単独に合成した後にPRPPとつなげる。
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A、糖新生の経路において、フルクトース1,6-ビスホスファターゼ（FBP）の基質となる化合物と酵素反応によって生成される化合物の名前を記せ
答え 基質：フルクトース1,6-ビスリン酸 生成される化合物： フルクトース６-リン酸
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FADH2とＮＡＤＨから生成されるＡＴＰの分子数が違う理由を以下の語句を含めた文で説明 ［プロトン、複合体Ⅰ、複合体Ⅱ、複合体Ⅲ、マトリックス、膜間領域、補酵素Ｑ］
電子伝達系において、複合体Ⅰと複合体ⅡはそれぞれＮＡＤＨとＦＡＤＨ２から電子を受け取り、補酵素Ｑへ受け渡す。補酵素Ｑはもらった電子を複合体Ⅲで渡す。また、複合体Ⅰにはプロトンポンプがある。これによってマトリックスから膜間領域にプロトンを移動させることでプロトン勾配を作る。一方、複合体Ⅱは、プロトンポンプを持たないため、直接プロトン勾配を作らない。よってF1F0-ATPaseでＡＴＰを合成する際に、FADH2とNADHの貢献が異なるからＡＴＰの生成される分子の数が異なる。
35
A. ヌクレオチド生合成において、リボース５－リン酸を基質としてリボースリン酸ピロホスホキナーゼによって生成される化合物①の名称と構造をしるせ。
答え ５―ホスホリボシル１―二リン酸
36
ＲＰＰを利用して合成されるアミノ酸の名称と構造を記せ
答え ヒスチジン
37
リボース５－リン酸を供給する糖代謝経路の名前は？
答え ペントースリン酸経路
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C.飢餓状態では、多くのアミノ酸からも糖新生経路を経てグルコースが合成される。この過程を以下の語句を含めて説明しろ ［アミノ基、ピルビン酸、クエン酸回路代謝産物、オキサロ酢酸］
答え 飢餓状態では、糖原性アミノ酸が分解してクエン酸回路代謝産物へと変換された後、クエン酸回路を経てオキサロ酢酸まで代謝される。その生成したオキサロ酢酸が糖新生を経てグルコースが合成される。また、特にアラニンはアミノ基転移によりピルビン酸へと変換され、同様に糖新生を経てグルコースが合成される。
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ＰＲＰＰを利用して合成されるアミノ酸の名称と構造を記せ
答え ヒスチジン
40
アラニンからオキサロ酢酸が産生される場合、何分子のアラニンが必要であるかを簡単な理由とともに答えよ。また、アセチルCoAが豊富に存在する場合に、この反応がどのように調節されると予想されるか述べよ。
1分子のアラニンから1分子のピルビン酸が産生され、糖新生中の1段階目としてピルビン酸1分子からオキサロ酢酸1分子が生産される。よって1分子のアラニンが必要である。 また、アセチルCoAはオキサロ酢酸と反応してクエン酸回路へ流入するため、豊富にあるアセチルCoAは、ピルビン酸からオキサロ酢酸へ変換する反応に触媒するピルビン酸カルボキシラーゼを活性化させると予想される。(クエン酸回路を回して豊富にあるアセチルCoAを使う。そのためにはピルビン酸よりオキサロ酢酸の方が都合がいい)
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4a. プリンヌクレオチドの合成とピリミジンヌクレオチドの合成における共通点と相違点を以下の語句を含めて説明 「PRPP、塩基部分、NADPH、サルベージ経路」
いずれの塩基部分もアミノ酸から大部分の骨格が供給されることが共通点である。一方、相違点として、プリンヌクレオチド合成は糖を土台として逐次的に塩基が合成されるのに対して、ピリミジン合成は塩基部分から合成されることである。また、プリンヌクレオチドのみRNAの分解産物を再利用するサルベージ経路からも合成できる。