細胞と分子（知識）の問題

細胞膜の構造と、細胞膜を通した物質の輸送に関する記述として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　受動輸送では、物質は細胞膜をはさんだ濃度勾配に逆らって、濃度の低い側から高い側へ移動する。
• イ　アクアポリンは水分子を通すチャネルであり、ATP のエネルギーを使って水分子を輸送する。
• ウ　ナトリウムポンプは、ATP のエネルギーを使って、$\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}$ を細胞外へ、${\mathrm{K}}^{+}$ を細胞内へ輸送する。
• エ　エキソサイトーシスでは、細胞膜が陥入して細胞外の物質を包み込み、小胞として細胞内に取り込む。
• オ　リン脂質二重層では、リン脂質の疎水性の部分が膜の外側を向き、親水性の部分が膜の内側で向かい合っている。

動物の細胞どうしの結合（細胞間結合）について述べた文として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　ギャップ結合は、隣り合う細胞の細胞膜どうしをすき間なく結びつけ、細胞と細胞の間を物質が通り抜けるのを防ぐ結合である。
• イ　固定結合で細胞どうしを結びつけるカドヘリンは、異なる種類のカドヘリンどうしが結合しやすく、同じ種類のカドヘリンどうしは結合しにくい。
• ウ　ギャップ結合では、管状のタンパク質によって隣り合う細胞の細胞質がつながり、イオンや小さな分子が直接移動できる。
• エ　固定結合で細胞どうしを結びつけるカドヘリンは、$\mathrm{C}{\mathrm{a}}^{2+}$ がなくても隣の細胞のカドヘリンと結合してはたらく。

真核細胞の細胞骨格とモータータンパク質に関する記述として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　動物細胞の細胞質分裂のときに細胞膜をくびれさせる収縮環は、微小管でできている。
• イ　ミオシンは、ATP を分解して得たエネルギーを使い、微小管に沿って移動する。
• ウ　キネシンとダイニンは、ATP を分解して得たエネルギーを使い、微小管に沿って移動する。
• エ　中間径フィラメントは、細胞分裂のときに紡錘体をつくり、染色体の移動にはたらく。
• オ　繊毛や鞭毛の屈曲運動は、アクチンフィラメントとミオシンのはたらきによって起こる。

ある動物の培養細胞を用いて、細胞内で別の物質に変化しない物質 X の取り込みを調べる実験を行った。細胞を、物質 X を含む培養液に入れ、次の条件 A・B で $37{}^{\circ }\mathrm{C}$ に保った。

• 条件 A　通常の培養液
• 条件 B　呼吸を阻害して ATP の合成を止める薬剤（呼吸阻害剤）を加えた培養液

実験開始時の細胞内の物質 X の濃度は $0$ であった。培養液中の物質 X の濃度は実験中つねに一定に保ち、細胞の体積は変化しなかった。培養液中の濃度を $1.0$ としたときの細胞内の物質 X の濃度（相対値）を調べたところ、次の表のようになった。

この結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　物質 X の取り込みは、条件 A でも条件 B でも、濃度の高いほうから低いほうへの移動だけで説明できる。
• イ　条件 B では、物質 X が細胞内から細胞外へくみ出されて、細胞内の濃度が細胞外より低く保たれている。
• ウ　条件 A では、物質 X は細胞外より細胞内の濃度が高くなるまで取り込まれており、この取り込みには呼吸でつくられる ATP のエネルギーが使われていると考えられる。
• エ　条件 A で細胞内の物質 X の濃度が細胞外より高くなったのは、物質 X がチャネルを通る受動輸送によって濃度勾配に逆らって移動したためである。
• オ　呼吸阻害剤は物質 X が細胞膜を通過することを完全に妨げるため、条件 B では物質 X は細胞内に入らない。

細胞膜を通した物質の移動のうち、能動輸送にあたるものとして最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　酸素が、リン脂質二重層を直接通り抜けて、濃度の高い細胞外から濃度の低い細胞内へ移動する。
• イ　水が、アクアポリンを通って、細胞膜の内外の濃度差にしたがって移動する。
• ウ　カリウムイオンが、開いたチャネルを通って、濃度の高い細胞内から濃度の低い細胞外へ移動する。
• エ　ナトリウムイオンが、ATP のエネルギーを使うポンプによって、濃度の低い細胞内から濃度の高い細胞外へ運ばれる。
• オ　グルコースが、輸送体（担体）に結合して、濃度の高い側から濃度の低い側へ運ばれる。