代謝（知識）の問題

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

ヒトの骨格筋では、激しい運動などで酸素の供給が不足すると、グルコースが乳酸にまで分解される反応（解糖）が盛んになる。この反応は、筋細胞の（ a ）で進む。グルコースがピルビン酸に分解される過程では $\mathrm{NA}{\mathrm{D}}^{+}$ が $\mathrm{NADH}$ に変わる。一方、ピルビン酸が乳酸に変わる過程では、$\mathrm{NADH}$ がもつ電子と水素がピルビン酸に渡され、（ b ）。このため、酸素がなくてもグルコースの分解が続き、ATP がつくられ続ける。

• ア
• イ
• ウ
• エ
• オ
• カ

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。

生物と窒素の関わりや、無機物の酸化を利用して有機物をつくる生物について述べた次の文のうち、正しいものを、次のア〜カからすべて選べ。

• ア　亜硝酸菌は、アンモニウムイオン（$\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4^{+}$）を亜硝酸イオン（$\mathrm{N}{\mathrm{O}}_2^{-}$）に酸化するときに放出される化学エネルギーを利用して、二酸化炭素から有機物を合成する。
• イ　硝酸菌は、硝酸イオン（$\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}$）を亜硝酸イオンに還元するときに放出される化学エネルギーを利用して、二酸化炭素から有機物を合成する。
• ウ　植物が根から吸収した硝酸イオンは、植物体内で亜硝酸イオンを経てアンモニウムイオンに還元される。
• エ　植物体内のアンモニウムイオンは、まずケトグルタル酸（$\alpha$-ケトグルタル酸）と結合してグルタミンになる。
• オ　根粒菌は、マメ科植物から光合成でつくられた有機物を受け取り、窒素固定によってつくったアンモニウムイオンをマメ科植物に与えている。
• カ　ネンジュモなどのシアノバクテリアは、光合成を行うので、窒素固定は行わない。

サボテンやベンケイソウのなかまなど、乾燥した地域に生育する植物には CAM 植物とよばれるものがある。CAM 植物の $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ の取り込みと固定について述べた文として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　昼に気孔を開いて $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ を取り込み、夜に気孔を閉じてカルビン回路で $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ を固定する。
• イ　夜に気孔を開いて取り込んだ $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ を ${\mathrm{C}}_4$ 化合物として液胞に蓄え、昼はこれから生じた $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ をカルビン回路で固定する。
• ウ　$\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ を ${\mathrm{C}}_4$ 化合物として取り込む反応を葉肉細胞で、カルビン回路の反応を維管束鞘細胞で、それぞれ同時に行う。
• エ　カルビン回路をもたず、夜に取り込んだ $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ を ${\mathrm{C}}_4$ 化合物のまま糖の代わりに利用する。