体内環境の維持と免疫（知識）

次の文は、血管が傷ついて出血したときに起こる血液凝固について述べたものである。

血管が傷つくと、まず血球の一種である（ a ）が傷口に集まって傷口をふさぐ。続いて、血しょう中にあるタンパク質から繊維状の（ b ）ができ、これが赤血球などの血球をからめて血ぺいとなり、出血が止まる。

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〜オから 1 つ選べ。

ヒトが激しい運動をしたり、緊張したりしたときには、交感神経のはたらきが強くなる。交感神経のはたらきによって各器官に起こる変化として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　心臓の拍動が遅くなる。
• イ　瞳孔が縮小する。
• ウ　気管支が拡張する。
• エ　胃や腸のぜん動運動が促進される。

ヒトの内分泌腺とホルモン、およびホルモンの分泌量の調節について述べた文として正しいものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　チロキシンは、副腎髄質から分泌される。
• イ　血液中のチロキシンの濃度が高くなると、チロキシンが視床下部や脳下垂体前葉にはたらいて、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンや甲状腺刺激ホルモンの分泌がおさえられる。
• ウ　甲状腺刺激ホルモンは、脳下垂体後葉から分泌される。
• エ　バソプレシンは、甲状腺から分泌される。

健康なヒトの血しょう・原尿・尿に含まれる 3 種類の物質 A・B・C の濃度（質量パーセント濃度）を調べたところ、次の表のようになった。

この結果からわかることとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　物質 A は、糸球体でろ過されたあと、すべて再吸収される。
• イ　物質 C は、糸球体でろ過されたあと、すべて再吸収される。
• ウ　物質 B は、糸球体でろ過されず、血液中に残る。
• エ　物質 B は、糸球体でろ過されたあと、すべて再吸収される。

ヒトが食事をして血糖濃度が上昇すると、すい臓からあるホルモンが分泌され、血糖濃度が下がる。このとき血糖濃度を下げるはたらきをするホルモンと、そのホルモンを分泌する内分泌腺（細胞）の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　グルカゴン ― すい臓のランゲルハンス島 A 細胞
• イ　インスリン ― すい臓のランゲルハンス島 B 細胞
• ウ　インスリン ― すい臓のランゲルハンス島 A 細胞
• エ　アドレナリン ― 副腎髄質
• オ　糖質コルチコイド ― 副腎皮質

皮膚や粘膜を通りぬけて体内に侵入した細菌などの異物は、自然免疫によって排除される。自然免疫では、白血球の一部が異物を細胞内に取りこんで分解する。このはたらき（食作用）をもつ細胞としてあてはまるものを、次のア〜オからすべて選べ。

• ア　好中球
• イ　赤血球
• ウ　マクロファージ
• エ　血小板
• オ　樹状細胞

ヒトが寒冷な環境におかれると、体温が下がらないように、からだの中でさまざまな調節が行われる。寒冷時に起こる体温調節のしくみとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　皮膚の血管が拡張して、皮膚からの熱の放散が増える。
• イ　汗腺からの発汗が促進されて、熱の放散が増える。
• ウ　チロキシンの分泌が減少して、肝臓や筋肉での代謝がおさえられる。
• エ　皮膚の血管が収縮して、皮膚からの熱の放散が減る。

体液性免疫では、樹状細胞から抗原の情報を受け取ったヘルパー T 細胞が、同じ抗原を認識した B 細胞を活性化する。活性化された B 細胞は増殖したのち、ある細胞に分化し、その細胞が抗体をつくって体液中に放出する。

この、B 細胞が分化してできて、抗体をつくって体液中に放出する細胞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　キラー T 細胞
• イ　形質細胞
• ウ　記憶細胞
• エ　樹状細胞

次の文は、ワクチン（予防接種）と血清療法のちがいについて述べたものである。

ワクチンでは、弱毒化したり無毒化したりした病原体や毒素を（ a ）として接種し、体内に免疫記憶をつくらせて、病原体が侵入したときに二次応答ですばやく強く反応できるようにする。一方、血清療法では、ウマなどほかの動物にあらかじめつくらせた（ b ）を含む血清を注射して、体内の病原体や毒素をすぐに無毒化する。

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。

免疫のはたらきに異常が起こると、さまざまな疾患が生じる。免疫と疾患に関する記述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　アレルギーは、花粉などの異物に対して免疫反応が弱くなりすぎることで起こる。
• イ　自己免疫疾患は、体外から侵入した無害な異物に対して免疫が過敏に反応することで起こる。
• ウ　エイズ（後天性免疫不全症候群）は、HIV がヘルパー T 細胞に感染して破壊し、獲得免疫のはたらきが低下することで起こる。
• エ　アナフィラキシーショックは、免疫のはたらきが低下し、ふだんは発病しない病原体に感染することで起こる。

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エのうちから 1 つ選べ。

無毒化または弱毒化した病原体や毒素をワクチンとして接種すると、獲得免疫がはたらき、体内に（ a ）が残る。そのため、のちに同じ病原体が侵入したときには、一度目よりも速く強い二次応答が起こり、発病を防ぐことができる。一方、エイズ（後天性免疫不全症候群）の原因となるヒト免疫不全ウイルス（HIV）は、おもに（ b ）に感染してこれを破壊する。その結果、体液性免疫と細胞性免疫のはたらきがともに低下し、健康なヒトでは発病しないような病原体にも感染しやすくなる。

ヒトの腎臓での尿の生成を調べるため、健康なヒトの血しょう・原尿・尿に含まれる 4 種類の物質 A〜D の濃度を測定した。結果を下の表に示す。なお、このヒトでは原尿が 1 日あたり約 170 L つくられ、尿は 1 日あたり約 1.5 L 排出されていた。

この結果から考えられること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　物質 B は尿中に含まれないことから、糸球体からボーマンのうへろ過されないと考えられる。
• イ　物質 C は原尿中の濃度が血しょう中の濃度と等しいことから、糸球体からボーマンのうへろ過されないと考えられる。
• ウ　物質 A は原尿中に含まれないことから、糸球体からボーマンのうへろ過されないと考えられる。
• エ　物質 D は尿中の濃度が原尿中の濃度とほぼ等しいことから、細尿管（腎細管）や集合管でほとんど再吸収されないと考えられる。

ある成人のヒトで、甲状腺の細胞が傷害され、甲状腺がチロキシンをほとんど分泌できなくなった。このヒトの間脳の視床下部、脳下垂体、その他の内分泌腺は正常にはたらくものとする。このヒトの体内で起こると考えられることとして適当なものを、次のア〜カからすべて選べ。

• ア　脳下垂体前葉からの甲状腺刺激ホルモンの分泌量が増加する。
• イ　間脳の視床下部からの甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンの分泌量が減少する。
• ウ　からだの細胞での代謝（物質の分解とそれにともなう熱の発生）が低下し、寒冷な環境で体温を維持しにくくなる。
• エ　甲状腺刺激ホルモンを注射すると、血液中のチロキシン濃度は正常な値まで回復する。
• オ　チロキシンを適量投与し続けると、血液中の甲状腺刺激ホルモンの濃度は正常な値に近づく。
• カ　チロキシンの不足を補うため、脳下垂体後葉からの甲状腺刺激ホルモンの分泌量が増加する。

遺伝的に同一なマウスの系統として、A系統・B系統・C系統の3つを用意し、A系統のマウスに皮膚片を移植する実験 1〜6 を行った。A系統のマウスどうしは遺伝的に同一であり、A系統のマウスから取り出したリンパ球や血清を別のA系統のマウスに注射しても、それ自体が拒絶されることはないものとする。結果は次の表のとおりであった。

この実験結果から考えられること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　2回目の移植で拒絶が速くなったのは、食作用などの自然免疫が全体として強まったためであり、一度皮膚片を拒絶したマウスでは、どの系統の皮膚片に対しても拒絶が速くなる。
• イ　拒絶を速める性質は血清によってほかの個体に移すことができるので、この拒絶には血清中の抗体が主にはたらいている。
• ウ　A系統のマウスは、自分と同じA系統の皮膚片も異物として認識し、B系統の皮膚片と同じくらいの日数で排除する。
• エ　B系統の皮膚片を一度拒絶したマウスには、B系統の皮膚片に対する免疫記憶が残り、その性質はリンパ球によってほかの個体に移すことができる。

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エのうちから 1 つ選べ。

ヒトが驚いたり強く緊張したりすると、自律神経系のうち（ a ）神経のはたらきが強まる。このとき、（ a ）神経の心臓などの器官に接続する末端からは、おもに（ b ）という神経伝達物質が放出される。その結果、心臓の拍動が促進され、瞳孔が拡大し、胃や腸のぜん動運動が抑制される。

ヒトの腎臓と肝臓のはたらきについて述べた文として正しいものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　腎臓の糸球体では、血液中のタンパク質がボーマンのうへこし出されるため、原尿には血しょうと同じ濃度のタンパク質が含まれる。
• イ　健康なヒトでは、原尿中のグルコースは細尿管（腎細管）を通る間にほぼすべて再吸収され、尿中にはほとんど排出されない。
• ウ　脳下垂体前葉から分泌されるバソプレシンは、集合管での水の再吸収を促進し、尿量を減少させる。
• エ　肝臓では、タンパク質の分解で生じたアンモニアが毒性の低い尿素につくりかえられ、尿素は胆汁とともに十二指腸へ排出される。
• オ　胆汁は胆のうでつくられ、肝臓に蓄えられたのちに十二指腸へ分泌されて脂肪の消化を助ける。

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜カのうちから 1 つ選べ。

生まれつき胸腺をもたない系統のマウス X がある。マウス X の骨髄では、B 細胞やマクロファージなどの血球は正常につくられている。マウス X に、別の系統のマウスの皮膚を移植すると、移植した皮膚は（ a ）。また、マウス X にあるタンパク質を抗原として注射し、一定期間後に血液中のその抗原に対する抗体の量を調べると、同じ処理をした正常なマウスと比べて（ b ）。

ある毒素 T と、それとは無関係な毒素 U を用いて、マウスで次の実験を行った。実験には、遺伝的に同一な系統のマウスだけを用いた。そのため、マウスどうしで細胞を移入しても、移入された細胞は拒絶されない。また、トキソイドは毒素を無毒化したもので、注射してもマウスに害はない。

【準備】マウス D には T のトキソイドを、マウス E には U のトキソイドを、それぞれ一定の間隔をおいて 2 回注射した。その後、D と E から血清を取り出した。また、ひ臓からリンパ球を取り出し、抗体を産生している細胞（形質細胞）を取り除いた。

【実験 1】一度もトキソイドを注射されていないマウスに、D の血清を注射した（0 日目）。その後、血液中の抗 T 抗体の量（相対値）を調べた結果を次の表に示す。

さらに、同じように D の血清を注射したマウスに、致死量の毒素 T を注射した。1 日後に注射したマウスはすべて生存したが、60 日後に注射したマウスはすべて死んだ。一方、トキソイドを注射されたことのないマウスの血清を注射したマウスでは、1 日後に毒素 T を注射すると、すべて死んだ。

【実験 2】一度もトキソイドを注射されていないマウスを、次の 3 群に分けた。
- 群 A：D のリンパ球を移入した
- 群 B：E のリンパ球を移入した
- 群 C：何も移入しなかった

移入は 0 日目に行い、1 日目に 3 群すべてに T のトキソイドを 1 回注射した。血液中の抗 T 抗体の量（相対値）を調べた結果を次の表に示す。

実験 1・2 の結果から考えられること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　群 A で抗 T 抗体の量が増えたのは、移入されたリンパ球にもともと含まれていた形質細胞がつくった抗体が検出されたためと考えられる。
• イ　実験 1 の結果から、免疫したマウスの血清を注射すると毒素 T に対する免疫が長期間維持されるので、血清療法は予防接種と同じ目的に適していると考えられる。
• ウ　群 B でも抗 T 抗体がつくられたことから、毒素 U に対する記憶細胞は、毒素 T が侵入したときにも二次応答を起こすと考えられる。
• エ　血清を注射されたマウスが 60 日後の毒素 T で死んだのは、注射された抗体が時間とともに減少し、このマウス自身は T に対する記憶細胞をもたないためと考えられる。
• オ　群 A の結果から、二次応答のような速やかで多量の抗体産生は、抗原に一度さらされた個体自身の体内でしか起こらないと考えられる。

ヒトのホルモンなどによる体内環境の調節について述べた文として正しいものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　バソプレシンは脳下垂体前葉から分泌され、腎臓の集合管での水の再吸収を促進する。
• イ　血液中のチロキシン濃度が高くなると、チロキシンが視床下部や脳下垂体前葉にはたらきかけ、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンや甲状腺刺激ホルモンの分泌が抑制される。
• ウ　食後に血糖濃度が上昇すると、すい臓のランゲルハンス島の A 細胞からインスリンが分泌され、血糖濃度が低下する。
• エ　寒冷刺激を受けると、交感神経のはたらきによって皮膚の血管が拡張し、体表からの熱の放散が抑えられる。
• オ　鉱質コルチコイドは副腎髄質から分泌され、腎臓の細尿管（腎細管）でのナトリウムイオンの再吸収を促進する。

ヒトが強いストレスを受けたり、空腹が続いて血糖濃度が低下したりすると、間脳の視床下部から放出ホルモンが分泌され、これを受けた脳下垂体前葉から副腎皮質刺激ホルモンが分泌される。副腎皮質刺激ホルモンは副腎皮質にはたらきかけ、あるホルモンXの分泌を促す。ホルモンXは、組織のタンパク質を分解してグルコースをつくるはたらきを促進し、血糖濃度を上昇させる。また、血液中のホルモンXの濃度が高くなると、視床下部や脳下垂体前葉にはたらきかけて放出ホルモンや副腎皮質刺激ホルモンの分泌を抑える。

このホルモンXを何というか。

ヒトの免疫について述べた文として正しいものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　好中球やマクロファージは食作用によって異物を取り込むが、樹状細胞は食作用を行わず、抗原提示だけを行う。
• イ　ヘルパーT細胞は、樹状細胞から抗原提示を受けて活性化すると、自ら抗体を産生して体液に放出する。
• ウ　キラーT細胞は、ウイルスなどに感染した細胞の表面に提示された抗原を認識し、その感染細胞を直接攻撃して破壊する。
• エ　一度目の抗原の侵入で生じた記憶細胞は、同じ抗原が二度目に侵入したとき、一度目よりも遅く弱い免疫反応を引き起こす。
• オ　B細胞は、抗原を取り込んで認識すると、ヘルパーT細胞のはたらきを受けることなく単独で増殖し、形質細胞（抗体産生細胞）に分化する。

遺伝的にすべて同じ系統のマウス（互いに移植をしても拒絶反応が起こらない）を用いて、次の実験を行った。

抗原 A と抗原 B は、互いに異なる物質である。各群のマウスに、下の表の「前処理」を行った。その後、すべての群に抗原 A を注射し（これを「本注射」とよぶ）、本注射の直前と本注射の 7 日後に、血清中の抗原 A に対する抗体の量を測定した。表には、本注射の 7 日後の値から本注射の直前の値を引いた「抗体量の増加量」を、群 1 の値を 1 とした相対値で示してある。

この実験の結果から考えられること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　群 2 と群 3 の比較から、1 回目の注射でつくられた記憶細胞は、抗原の種類を区別せずに、あとから侵入したどの抗原に対しても二次応答を起こすと考えられる。
• イ　群 2 と群 4 の比較から、二次応答が起こるのは、1 回目の注射で産生された抗体が血清中に残り、その抗体が再び侵入した抗原 A を認識して抗体産生を促すためと考えられる。
• ウ　群 4 と群 5 の比較から、抗原 A の注射によって獲得された免疫記憶は、血清ではなくリンパ球によって別の個体に移すことができると考えられる。
• エ　群 1 と群 6 の比較から、胸腺を除去したマウスでは B 細胞がつくられなくなるため、抗原 A に対する抗体がほとんど産生されないと考えられる。
• オ　群 4 の結果から、血清療法のように他の個体でつくられた抗体を注射する方法でも、ワクチンの接種と同様に、注射を受けた個体の体内に記憶細胞がつくられると考えられる。