細胞と分子（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、下の表のア〜エのうちから 1 つ選べ。
細胞骨格のうち、チューブリンというタンパク質が多数結合してできた中空の管状の繊維を（ a ）という。（ a ）の上を ATP のエネルギーを使って移動するモータータンパク質のうち、（ b ）は、繊毛やべん毛が曲がる運動を起こすはたらきをもつ。
| a | b | |
|---|---|---|
| ア | 微小管 | ミオシン |
| イ | 微小管 | ダイニン |
| ウ | アクチンフィラメント | ミオシン |
| エ | アクチンフィラメント | ダイニン |
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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右端（太枠）がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
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
技能「細胞骨格とモータータンパク質」を使います。細胞骨格の 3 種類を、つくっているタンパク質と形で区別しましょう。
ヒント 2
チューブリンからなる中空の管状の繊維は微小管です。微小管の上を動くモータータンパク質は 2 種類あり、そのうち繊毛・べん毛の運動を起こすほうを考えます。ミオシンはアクチンフィラメントの上を動きます。
ヒント 3
a が決まるとウ・エは除けます。残るア・イのうち、微小管の上を動くモータータンパク質の名前が入っているほうを選びましょう。
答えと解説
答えを見る
イ
どこでつまずきましたか？（選ぶと、戻る場所を案内します）
解説を読む
手順 1: 細胞骨格の 3 種類を構成するタンパク質で区別する。
- アクチンフィラメント: アクチンが鎖状につながった最も細い繊維。筋収縮・アメーバ運動・原形質流動・動物細胞の細胞質分裂（くびれ）にはたらく。
- 微小管: チューブリンが多数結合してできた中空の管状の繊維で、最も太い。紡錘体・繊毛・べん毛をつくり、細胞内の物質輸送のレールになる。
- 中間径フィラメント: 繊維状のタンパク質が束になった繊維で、細胞や核の形を保つ。
問題文の a は「チューブリンが多数結合してできた中空の管状の繊維」なので、a は微小管である。これでウ・エは誤りとわかる。
手順 2: モータータンパク質がどの繊維の上を動くかで区別する。
- ミオシン: アクチンフィラメントの上を動く（筋収縮など）。
- キネシン・ダイニン: 微小管の上を動く。キネシンは主に小胞などの物質輸送にはたらき、ダイニンは物質輸送のほか、繊毛やべん毛の運動を起こす。
問題文の b は「微小管の上を動き、繊毛やべん毛の運動を起こす」ので、b はダイニンである。
各選択肢の検討
- ア: a は正しいが、ミオシンはアクチンフィラメントの上を動くモータータンパク質であり、b が誤り。
- イ: a・b ともに正しい。
- ウ: アクチンフィラメントはアクチンからなる繊維であり a が誤り。さらに、繊毛・べん毛の運動を起こすのはミオシンではないので b も誤り。
- エ: b は正しいが、チューブリンからなる管状の繊維はアクチンフィラメントではなく a が誤り。
よって、答えは イ である。
別解
チューブリンが結合してできる中空の管状の繊維は微小管なので a は「微小管」。アクチンフィラメントはアクチンからなる繊維なので、ウ・エは誤り。微小管の上を移動し、繊毛やべん毛の運動を起こすモータータンパク質はダイニン（ミオシンはアクチンフィラメント上を移動し筋収縮などにはたらく）。したがって ア は b が誤りで、イが正しい。