細胞と分子(知識)の問題
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、 がなくても隣の細胞のカドヘリンと結合してはたらく。
この問題で使うもの
- 細胞間の結合(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(9 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
細胞間結合の知識を使います。密着結合・固定結合・ギャップ結合のそれぞれが、どんなつくりで何をしているかを整理しましょう。
ヒント 2
物質の通り抜けを防ぐのは密着結合、細胞質をつないで物質を通すのはギャップ結合です。固定結合のカドヘリンは、 があるとき、同じ種類のカドヘリンどうしで結合します。
ヒント 3
イとエはどちらもカドヘリンの性質についての文で、カドヘリンが結合する相手と、結合に必要なイオンに注目すると誤りが見つかります。残るアとウは、説明されているはたらきと結合の名前が合っているかを確かめましょう。
答えと解説
答えを見る
ウ
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解説を読む
手順 1: 細胞間結合の 3 種類のつくりとはたらきを整理する。
- 密着結合: 隣り合う細胞の細胞膜にあるタンパク質どうしが結合して、細胞膜どうしをすき間なく結びつける。細胞と細胞の間を物質が通り抜けるのを防ぐ(小腸の上皮細胞など)。
- 固定結合: 細胞どうし、または細胞と細胞外の構造を強く結びつけて、組織の形を保つ。接着結合・デスモソームなどがある。細胞膜を貫くカドヘリンというタンパク質が、隣の細胞のカドヘリンと結合する。カドヘリンがはたらくには が必要で、同じ種類のカドヘリンどうしが結合する。
- ギャップ結合: 管状のタンパク質が隣り合う細胞の細胞膜を貫いて、細胞質どうしをつなぐ。イオンや小さな分子がこの管を通って隣の細胞へ直接移動する。
手順 2: 各選択肢を 3 種類のつくりと照らし合わせる。
- ア: 細胞膜どうしをすき間なく結びつけて物質の通り抜けを防ぐのは密着結合であり、「ギャップ結合」が誤り。ギャップ結合は細胞質どうしをつないで物質を通す結合である。
- イ: カドヘリンは同じ種類のカドヘリンどうしが結合する。そのため、同じ種類のカドヘリンをもつ細胞どうしが集まって組織をつくる。「異なる種類どうしが結合しやすい」が誤り。
- ウ: ギャップ結合のつくりとはたらきとして正しい。
- エ: カドヘリンが結合するには が必要である。「 がなくても」が誤り。
よって、答えは ウ である。
別解
ア: 物質の通り抜けを防ぐのは密着結合(タイト結合)の説明であり、ギャップ結合の説明として誤り。イ: カドヘリンは同じ種類どうしが結合する(同種親和性)ので誤り。ウ: ギャップ結合は管状のタンパク質(コネキシン)で隣り合う細胞の細胞質をつなぎ、イオンや小さな分子が直接移動できるので正しい。エ: カドヘリンは Ca2+ の存在下で結合してはたらくので誤り。正解はウ。