細胞と分子（知識）の問題
真核細胞の細胞質には、タンパク質でできた繊維状の構造が網目のように広がっており、細胞骨格とよばれる。細胞骨格に関する記述として正しいものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
- ア アクチンフィラメントは、チューブリンという球状のタンパク質が多数つながってできた繊維で、筋収縮に関わる。
- イ 微小管は紡錘体や繊毛・べん毛をつくり、ミオシンが微小管の上を移動することで細胞小器官が運ばれる。
- ウ 中間径フィラメントは、細胞や核の形を保つはたらきをもち、細胞分裂のときには紡錘体をつくる。
- エ 動物細胞の細胞質分裂では、アクチンフィラメントとミオシンのはたらきで、細胞膜が赤道面の位置でくびれる。
- オ 細胞骨格は動物細胞にだけ存在し、植物細胞には存在しない。
この問題で使うもの
- 細胞骨格とモータータンパク質（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（7 技能）
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
細胞骨格の 3 種類（アクチンフィラメント・微小管・中間径フィラメント）について、それぞれをつくるタンパク質とおもなはたらきを整理しよう。
ヒント 2
微小管はチューブリンからなり、紡錘体・繊毛・べん毛をつくり、キネシンやダイニンが上を移動する。アクチンフィラメントはアクチンからなり、ミオシンと協同してはたらく。中間径フィラメントは細胞や核の形を保つ。
ヒント 3
ア・イ・ウは、それぞれタンパク質の名前やはたらきの一部が別の細胞骨格のものと入れかわっている。オは植物細胞の原形質流動や紡錘体を思い出すと判断できる。残る選択肢を確かめよう。
答えと解説
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エ
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解説を読む
【正解の理由】細胞骨格には、アクチンフィラメント・微小管・中間径フィラメントの 3 種類がある。アクチンフィラメントはアクチンというタンパク質がつながってできた繊維で、モータータンパク質のミオシンと協同して、筋収縮・アメーバ運動・原形質流動（細胞質流動）などに関わる。動物細胞の細胞質分裂では、赤道面の位置の細胞膜の内側にアクチンフィラメントが環状に集まり、ミオシンのはたらきで収縮して細胞膜がくびれ、細胞が 2 つに分かれる。よってエが正しい。
【ほかの選択肢】
- ア：アクチンフィラメントをつくるタンパク質はアクチンである。チューブリンは微小管をつくるタンパク質なので誤り。筋収縮に関わるという部分は正しい。
- イ：微小管が紡錘体や繊毛・べん毛をつくるという部分は正しい。しかし、微小管の上を移動して細胞小器官や小胞を運ぶモータータンパク質はキネシンやダイニンであり、ミオシンはアクチンフィラメントの上を移動するモータータンパク質なので誤り。
- ウ：中間径フィラメントが細胞や核の形を保つという部分は正しい。しかし、細胞分裂のときに紡錘体をつくるのは微小管であり、中間径フィラメントではないので誤り。
- オ：植物細胞にも細胞骨格は存在する。たとえば、植物細胞で見られる原形質流動にはアクチンフィラメントが関わり、細胞分裂の紡錘体は微小管でできている。よって誤り。
別解
各選択肢を確認する。
ア：誤り。アクチンフィラメントはアクチンという球状タンパク質が連なった繊維である。チューブリンは微小管をつくるタンパク質なので、記述は誤り。
イ：誤り。微小管が紡錘体や繊毛・べん毛をつくる点は正しい。しかし、微小管の上を移動して細胞小器官を運ぶのはキネシンやダイニンなどのモータータンパク質で、ミオシンはアクチンフィラメント上を動く。
ウ：誤り。中間径フィラメントが細胞や核の形を保つ点は正しい。しかし、紡錘体をつくるのは微小管である。
エ：正しい。動物細胞の細胞質分裂では、赤道面に環状に集まったアクチンフィラメントとミオシンの働きで細胞膜がくびれ、細胞が二つに分かれる。
オ：誤り。細胞骨格は植物細胞にも存在する。例えば微小管は細胞壁のセルロース繊維の配向に関わり、原形質流動にはアクチンフィラメントが関わる。
よって正解はエ。