代謝（知識）の問題

酵母は、酸素が十分にない条件ではアルコール発酵を行う。アルコール発酵では、まず解糖系で 1 分子のグルコースが 2 分子のピルビン酸に分解される。次に、ピルビン酸から（ a ）が取り除かれてアセトアルデヒドが生じ、アセトアルデヒドが（ b ）によって還元されてエタノールになる。この反応によって解糖系で必要な物質が再びつくられるため、酸素がなくても解糖系を続けることができる。

文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

次の文章中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜カから 1 つ選べ。

植物は、根から吸収した硝酸イオン（$\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}$）を、葉などの細胞内で還元して（ a ）にする。（ a ）はグルタミン酸と結合してグルタミンとなり、これをもとにさまざまなアミノ酸がつくられる。一方、マメ科植物の根に共生する根粒菌は、大気中の窒素（${\mathrm{N}}_2$）を取り込んで（ a ）に変えることができる。このように、${\mathrm{N}}_2$ を（ a ）に変えるはたらきを（ b ）という。

• ア
• イ
• ウ
• エ
• オ
• カ

次の文は、葉緑体のチラコイド膜で起こる反応について述べたものである。

「光化学系 II では、光のエネルギーを受け取ったクロロフィルから電子が飛び出し、失われた電子は（ a ）が分解されることで補われる。このとき酸素が発生する。飛び出した電子は電子伝達系を通って光化学系 I に渡され、最終的に $\mathrm{NAD}{\mathrm{P}}^{+}$ に渡されて NADPH ができる。電子が伝達される間に、${\mathrm{H}}^{+}$ がチラコイドの（ b ）に運ばれて蓄積する。蓄積した ${\mathrm{H}}^{+}$ が ATP 合成酵素を通って移動するときに、ATP がつくられる。」

文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

真核生物の細胞が行う呼吸は、解糖系・クエン酸回路・電子伝達系の3つの過程に分けられる。呼吸の各過程と、その反応が起こる場所について述べた文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　解糖系では、グルコースがピルビン酸に分解される過程で $\mathrm{NA}{\mathrm{D}}^{+}$ が還元されて NADH が生じる。この反応はミトコンドリアのマトリックスで起こる。
• イ　解糖系で生じたピルビン酸はミトコンドリアのマトリックスに取り込まれてアセチル CoA に変えられる。この過程では $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ は放出されない。
• ウ　電子伝達系では、NADH や $\mathrm{FAD}{\mathrm{H}}_2$ から渡された電子がミトコンドリア内膜のタンパク質複合体を順に伝わり、その際に ${\mathrm{H}}^{+}$ がマトリックスから膜間腔へ輸送される。この ${\mathrm{H}}^{+}$ が ATP 合成酵素を通ってマトリックスへ戻るときに ATP が合成される。
• エ　呼吸で細胞に取り込まれた ${\mathrm{O}}_2$ は、ミトコンドリアのマトリックスで進むクエン酸回路において有機物の炭素と結合し、$\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ となって放出される。
• オ　クエン酸回路はミトコンドリアのマトリックスで進み、その過程で NADH や $\mathrm{FAD}{\mathrm{H}}_2$ が生じる。呼吸で合成される ATP の大部分は、このクエン酸回路の反応によって合成される。

呼吸の過程のうち、解糖系とクエン酸回路について述べた文として正しいものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　解糖系の反応は、ミトコンドリアのマトリックスで起こる
• イ　解糖系では、グルコースが分解されて二酸化炭素が放出される
• ウ　解糖系では、1 分子のグルコースが 2 分子のピルビン酸に分解される
• エ　クエン酸回路の反応は、細胞質基質で起こる
• オ　クエン酸回路では、NADH や $\mathrm{FAD}{\mathrm{H}}_2$ はつくられない