代謝（知識）の問題

酸素を使わずにグルコースなどの有機物を分解して ATP を得るはたらき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　酵母のアルコール発酵の反応は、ミトコンドリアの中で起こる
• イ　乳酸発酵では、ピルビン酸から二酸化炭素が放出されて乳酸ができる
• ウ　発酵では NADH から $\mathrm{NA}{\mathrm{D}}^{+}$ が再生されないので、解糖系はすぐに止まる
• エ　アルコール発酵では、ピルビン酸から二酸化炭素が除かれたあと、還元されてエタノールができる
• オ　激しい運動をしている筋肉の解糖では、ピルビン酸がエタノールに変えられる

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。

光合成のカルビン回路について述べた文としてあてはまるものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　カルビン回路の反応は、葉緑体のチラコイド膜で起こる
• イ　$\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ は、ルビスコのはたらきによって RuBP と結合し、PGA ができる
• ウ　カルビン回路では、水が分解されて酸素が発生する
• エ　PGA は、ATP と NADPH を用いて還元され、GAP（有機物）になる
• オ　GAP の一部から RuBP が再びつくられ、回路の反応がくり返される

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

CAM 植物について述べた文としてあてはまるものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　昼に気孔を開いて $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ を取り入れ、夜にカルビン回路で有機物をつくる
• イ　夜に気孔を開いて $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ を取り入れる
• ウ　取り入れた $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ を ${\mathrm{C}}_4$ 化合物として固定し、液胞に蓄える
• エ　トウモロコシやサトウキビは、CAM 植物の代表例である
• オ　昼に気孔を閉じるので、乾燥した環境でも蒸散による水の損失を少なくできる