下図に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. Aは、肝静脈である。
2. 直腸下部からの静脈血の大部分は、Bを経て肝臓へ流入する。
3. Cは、交感神経系の興奮により弛緩し、副交感神経系の興奮により収縮する。
4. Dに存在するランゲルハンス島は外分泌腺であり、その周辺には内分泌腺が散在する。
5. Eには、C及びDからの分泌液の排出を調節するオッディ(Oddi)括約筋がある。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
A は、肝動脈です。肝静脈は、図には表記されていません。肝臓上部に太く描かれるものを見たことがあるかもしれません。ちなみに全くわからなくても「肝静脈とは静脈だから心臓へ血液が行く血管。→ 肝臓で合成されたものを全身へ送るための血管 → やけに細く描かれているけど太くないとだめじゃないかな・・・？」と考えて、あやしい選択肢であると思えるとよいのではないでしょうか。

選択肢 2 ですが
B は門脈です。小腸で取り込まれた栄養を肝臓へ運ぶ血管です。直腸ではなく、小腸であれば正しい記述です。

また、B が門脈とわからなくても以下のように考えることができます。直腸とは、肛門直前の腸の部分です。坐剤を用いることで直腸下部から吸収させて初回通過効果を避けることができます。この選択肢の記述が正しいとすると、直腸下部から吸収させても大部分が肝臓へ送られてしまい初回通過効果を避けることができません。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は、正しい選択肢です。
C は胆のうです。ごはんを食べるとまったり、消化モードになります。消化モードの時、胆のうは収縮して胆汁を分泌すると考えられます。そして、消化モードの時は副交感神経優位です。

選択肢 4 ですが
ランゲルハンス島は、ホルモンを分泌する内分泌腺です。外分泌腺では、ありません。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は、正しい選択肢です。
ちなみに、D は膵臓、E は十二指腸乳頭部です。乳頭部では、総胆管と膵管が合流します。

以上より、正解は 3,5 です。

下図はヒトの排卵周期を示している。以下の記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。ただし、男性においてホルモンAは精巣でのテストステロン合成を促進する。

1. 排卵周期の約14日におけるホルモンAの大量分泌が排卵を引き起こす。
2. ホルモンBは黄体細胞に作用して、その細胞増殖を促進する。
3. ホルモンAの大量分泌に先だったホルモンCの血中濃度の増加は、視床下部からの性腺刺激ホルモン放出ホルモンの分泌を抑制する。
4. 排卵周期14日以降では、ホルモンDが子宮内膜からの粘液の分泌を促進する。
5. ホルモンCの血中濃度の増加は、排卵周期14日以降の基礎体温の上昇を引き起こす。

　解 説　　　　　

排卵については、前提として、卵巣という「現場」と、視床下部や下垂体がいる「会議室」という２つのステージがあることをイメージするとわかりやすいと思います。

そして、排卵に関連するホルモンも大雑把に２つにまず分けるとイメージしやすいです。１つめのグループは「ボスである視床下部から下垂体への指令」　により下垂体から出される、二種類の FSH（卵胞刺激ホルモン）　及び LH（黄体化ホルモン）　というホルモン　です。

２つめのグループは、現場である「卵巣」から出される二種類のエストロゲンと、プロゲステロン　というホルモンです。

ちなみに、そもそも「排卵を引き起こすホルモン」は、といえばそれは、「LH ホルモン」です。LH サージと呼ばれる、LH ホルモンの急上昇が排卵の引き金です。エストロゲンとプロゲステロンは大雑把にいうと、排卵という「イベント」を真ん中とした時「前半」担当ホルモン＝エストロゲン「後半」担当ホルモン＝プロゲステロンです。エストロゲン急上昇（排卵のための準備）→ 排卵 → プロゲステロン（黄体ホルモン）急上昇（排卵後の後処理。ちなみに、この時期 基礎体温　上昇。）という流れになります。

以上をふまえて、各選択肢の検討を行います。

選択肢 1 は、正しい選択肢です。
混乱しやすいポイントなのですが、第一段階の「視床下部による指令を受けて下垂体が放出する　FSH、LH」は、卵胞や黄体のない男性でも放出されています。対象臓器は睾丸です。FSH → 精子形成促進、LH → 男性ホルモン合成促進　です。従って、A の方が、LH　です。

この知識がなくても、急上昇している方が LH と判断できるとよいです。そして、LH の大量分泌　が排卵を引き起こします。

選択肢 2 ですが
ホルモン B は、FSH です。「卵胞」に作用します。「黄体」に作用では、ありません。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 ですが
ホルモン C は「前半」担当ホルモンです。「前半」担当ホルモン急上昇 → 準備OK！LH急上昇していいよ！→了解です。じゃあ出して～。by 視床下部。（この指令が、性腺刺激ホルモン放出ホルモン）という流れなので、抑制ではなく促進です。

選択肢 4 は、正しい選択肢です。
「後半」担当のホルモン D が放出されることで、粘液分泌促進などの変化が促されます。

選択肢 5 ですが
基礎体温上昇を引き起こすのは「後半」担当のホルモン D、つまりプロゲステロンです。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 1,4 です。

酵素反応に関する説明を読んで以下の問に答えよ。

酵素の速度論的特性を解析するため、ミカエリス・メンテン(Michaelis-Menten)式より導かれる下記のラインウィーバー・バーク(Lineweaver-Burk)式から、図1が作成され汎用されている。

なお、vは反応初速度、K_mはミカエリス定数、V_maxは最大速度(反応初速度vの最大値)、[S]は基質Sの濃度を表す。

ある酵素Xは基質Sに作用し、2種類の阻害剤YとZによって阻害される。一定濃度の阻害剤Y又はZの存在下及び非存在下で、酵素Xの基質Sに対する反応初速度vを測定し、図2を得た。以下の記述のうち正しい考察はどれか。2つ選べ。

1. 阻害剤Yは、基質Sと結合して酵素Xの反応初速度vを変化させる。
2. 基質Sの濃度[S]を十分に増加させたときの最大速度V_maxは、阻害剤Yの有無に関わらず等しくなる。
3. 阻害剤Zは、基質Sが結合する酵素Xの部位(基質結合部位)に結合する。
4. 基質Sの濃度[S]を十分に増加させたときの最大速度V_maxは、阻害剤Zが存在しても変化しない。
5. 阻害剤Zが存在しても、酵素Xの基質Sに対する見かけの親和性は変化しない。

　解 説　　　　　

ラインウィーバープロットにおいて拮抗阻害の場合、y 切片が変わらず、傾きが立ち上がります。一方、非競合の場合、x 切片が変わらず、傾きが立ち上がります。よって阻害剤 Y は、拮抗阻害、阻害剤 Z は、非拮抗阻害　であることがわかります。（参考　物理化学まとめ　酵素反応、拮抗阻害、非拮抗阻害）これをふまえて、各選択肢を検討します。

選択肢 1 ですが
阻害剤 Y は、拮抗阻害剤です。つまり Y は、「基質」と結合するのではなく、酵素の基質と結合する活性部位に結合します。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は、正しい選択肢です。
拮抗阻害なので、基質 S が十分大きければ阻害剤があっても、阻害剤なしの時と同様の最大速度を示します。

選択肢 3 ですが
非拮抗阻害なので、基質が結合する場所とは別の場所に結合して阻害します。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
非拮抗阻害なので、基質 S が十分大きくても阻害剤なしの時より最大速度は、落ちます。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は、正しい選択肢です。
見かけの親和性とは Km のことです。x 切片が －1/Km　を表すので変化がないとわかります。

以上より、正解は 2,5 です。

下図は、ペントースリン酸回路(一部)の概略を示している。これに関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。なお、はリン酸基を表す。

1.  ①の反応では、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの酸化型(NAD⁺)から還元型(NADH)が生成される。
2.  ②の反応では、二酸化炭素(CO₂)が生じる。
3.  代謝中間体Xを生成する③の反応において、ADPからATPが生成される。
4.  ④の反応で生成する代謝中間体Yは、核酸合成に利用される。
5.  ①～④の反応は、主にミトコンドリアのマトリックスで行われる。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
解糖系と、ペントースリン酸回路の大きな違いの一つが、解糖系は NAD⁺  → NADH で、ペントースリン酸回路は NADP⁺ → NADPH という点です。NAD⁺ を NADP⁺ に、NADH を NADPH にした記述が正しいです。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は、正しい選択肢です。
炭素が 1 つ減っている点からも推測できます。

選択肢 3 ですが
ペントースリン酸回路では、ATP の生成はありません。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 は、正しい選択肢です。
Y は、リボース 5 リン酸です。

選択肢 5 ですが
ペントースリン酸回路は細胞質内で進行します。ミトコンドリアでは、ありません。

以上より、正解は 2,4 です。

以下は、コレステロール量の調節に関する説明文である。これに関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

ヒト体内のコレステロールは、食事によって補給されるとともに、体内でも生合成される。また、細胞内のコレステロール量は一定量に保とうとする仕組みによって厳密に調節されている。なお、3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリルCoA還元酵素(HMG-CoA reductase)はコレステロール生合成反応の律速酵素である。

1. コレステロールやその生合成中間体であるメバロン酸は、HMG-CoA reductaseの活性を抑制する。
2. コレステロールは、HMG-CoA reductaseの分解を抑制する。
3. 細胞内のコレステロール量が減少すると、HMG-CoA reductaseの転写を正に調節する転写因子が活性化される。
4. 細胞内のコレステロール量が減少すると、コレステロールの細胞内取込みに関わる低密度リポタンパク質(low-density lipoprotein：LDL)受容体のmRNA量が減少する。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は、正しい選択肢です。
コレステロールやメバロン酸があればそんなに作らなくてもよい、という方向に調節されると考えられます。従って HMG – CoA reductase の活性が抑制されます。

選択肢 2 ですが
コレステロールがあればそんなに作らなくてもよい、という方向に調節されると考えられます。ところが HMG – CoA reductase の分解が抑制されると、合成が抑制されないということにります。従って、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は、正しい選択肢です。
コレステロールが減少するとたくさん作る方向に調節されると考えられます。転写が正に調節される、ということは mRNA が多く作られる　ということです。mRNA が多く作られれば、タンパク質（HMG-CoA reductase）も多く作られます。つまり、コレステロール合成方向に調節されます。

選択肢 4 ですが
細胞内のコレステロール値は厳密に一定量に調節される、という記述から、細胞内のコレステロール量が減少すると細胞内への取り込みを促進する方向に調節されると考えられます。すると、LDL 受容体の量が多くなる方向に調節されるはずです。しかし mRNA 量が減少すると、LDL 受容体の量が減少してしまいます。従って、選択肢 4 は誤りです。

以上より、正解は 1,3 です。

下図は真核細胞における二本鎖DNAの複製過程を模式的に表したものである。二方向に複製が進行する際に、不連続なDNA鎖(岡崎フラグメント)の形成を介して複製されている部分の組合せとして正しいのはどれか。1つ選べ。

1. アとイ
2. アとウ
3. イとウ
4. イとエ
5. ウとエ

　解 説　　　　　

岡崎フラグメントの形成を介して複製されるのは、DNA 複製が 「3′ → 5’」に進行する部分です。複製開始点から見て

アは、鋳型（外側のDNA）が 5′ → 3′ です。DNA 複製は 3′ → 5′ に進行します。
イは、鋳型（外側のDNA）が 3′ → 5′ です。DNA 複製は 5′ → 3′ に進行します。
ウは、鋳型（外側のDNA）が 5′ → 3′ です。DNA 複製は 3′ → 5′ に進行します。
エは、鋳型（外側のDNA）が 3′ → 5′ です。DNA 複製は 5′ → 3′ に進行します。

従って、岡崎フラグメントの形成を介して複製されるのは、アとウです。

以上より、正解は 2 です。

ヒト細胞における既知遺伝子の発現をPCR(polymerase chain reaction)法により検出するために以下の実験を行った。実験方法と考察に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

【実験】　ヒト細胞から抽出したRNAを用いて、逆転写反応により相補的DNA(cDNA)を合成した。このcDNAを鋳型として、既知遺伝子の部分的塩基配列を増幅する特異的なセンスプライマー及びアンチセンスプライマーを用いて、定法に従い24、26、29及び33サイクルでのPCR法を行った。

得られた増幅DNA断片をDNA検出試薬を含むアガロースゲル電気泳動法にて分離し、図のような結果(レーン1～4)を得た。なお、レーン番号の順序は、サイクル数の順序とは一致しない。また、各サイクルでのDNA増幅率はほぼ100%であり、上記サイクル数の間では、DNAは指数関数的に増幅された。

1. PCRとは、DNAの熱変性→プライマーのアニーリング→DNA鎖の合成・伸長からなる3段階反応を同一の温度下において繰り返すことで、目的DNAを増幅する反応である。
2. 本実験で行った逆転写反応では、mRNAの5’末端に相補的な配列をもつプライマーを用いた。
3. レーン1～4のDNA断片のうち、レーン1は26サイクルのDNA断片と考えられる。
4. 図の結果より、増幅されたDNA断片は正の電荷を帯びていると考察できる。
5. 図中のレーン2とレーン3では、両者のDNA量は理論上約16倍異なると考察される。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
PCR 実験を思い出すとよいと思います。95→55→72 ℃　と温度が変わっていって、それぞれの温度で「一本鎖になって」、「プライマーくっついて」、「複製して」という役割があります。「同一の温度下で」という部分が誤りです。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
DNA 合成は、5′ → 3′ 方向にしかできません。

んで、核酸が 2 本鎖の時は
5′ ——- 3′
3′ ——- 5′ 　という位置関係です。

鋳型である RNA が
5′ ——- 3’　として存在するなら、3′ 末端側にプライマーをつけて
5′ ——- 3′
　     3′– 5′

とすると、5′ → 3′ 方向というのが左方向となるのでうまく DNA 合成が進行します。「5′ 末端」に相補的な配列ではないと考えられます。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は、正しい選択肢です。
明るさ、太さに注目することで
レーン 4 → 24 サイクル
レーン 1 → 26 サイクル
レーン 3 → 29 サイクル
レーン 2 → 33 サイクル　と判断できます。

選択肢 4 ですが
泳動方向が、－から＋なので「DNAは、＋に引かれていった」→「DNA は、負電荷を帯びている」と判断できます。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は、正しい選択肢です。
レーン 2 と 3 は、４サイクル違うので、2⁴  = 16 倍増幅していると考えられます。

以上より、正解は 3,5 です。

抗体A及び酵素標識抗体Bを用いる酵素免疫測定法(ELISA,enzyme-linked immunosorbent assay)による生体由来タンパク質Xの定量キットの説明書に、以下のような測定原理を表す模式図があった。この図に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1.  ①において、プレートに固定化した抗体Aは、測定対象となるタンパク質Xと共有結合を形成する。
2.  ②で加えるタンパク質Xは、あらかじめ精製しておかなければ測定できない。
3.  ③において、抗体Aと抗体Bは、タンパク質Xの異なる部位に結合する。
4.  ③において、プレートの内面に抗体Bが結合するのを防ぐ必要がある。
5.  ④において、標識酵素による反応生成物の量は、タンパク質Xの量とは反比例の関係にある。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
抗体と抗原の結合は、水素結合や静電気力、ファンデルワールス力などによるものです。共有結合は、しません。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
抗原と特異的に結合する 抗体 A　を手順１で準備しているのは、試料が精製されていなくても目標タンパク質のみと特異的に反応させるためです。ELISA 法は、採血した血液のような未精製の試料から、目的物質を検出できます。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3,4 は、正しい選択肢です。
抗体 A と B の結合部位が違わないと、抗体 B が結合できません。また、プレート内面に抗体 B がくっついてしまうと、抗体 B には標識がついているので、試料の実際の値よりも高い値が検出されてしまいます。

選択肢 5 ですが
X に比例して、標識付きの抗体 B がいっぱいくっつくはずなので、標識酵素による反応生成物も比例して多くなると考えられます。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 3,4 です。

補体に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 補体は主として、感染時に抗原刺激をうけたB細胞により産生される。
2. 補体は、その遺伝子が再構成されて、多様な抗原結合特異性を獲得する。
3. 補体成分の分解生成物の中には、血管透過性を亢進させるものがある。
4. 病原体の表面に結合したC3bは、食細胞による取り込みを促進する。
5. 補体系の活性化は、病原体表面に結合した抗体が補体成分を加水分解することにより始まる。

　解 説　　　　　

選択肢1,2 は
抗体に関する記述です。抗体は、獲得免疫に属するタンパク質です。B 細胞により産生されます。遺伝子再構成という仕組みにより多様な抗原に対する特異性を獲得します。補体は、自然免疫に属する抗体や貪食細胞を補助するタンパク質の総称です。よって、選択肢 1,2 は誤りです。

選択肢 3,4 は、正しい選択肢です。

選択肢 5 ですが
補体系の活性化は、いくつかの経路がありますが結局のところ、どれも「C３転換酵素による C３成分の加水分解」で活性化します。抗体が加水分解するわけではありません。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 3,4 です。

Ⅰ型アレルギーに関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. Ⅰ型アレルギーの原因となるIgEは、主としてヘルパーT細胞により産生される。
2. Ⅰ型アレルギーでは、ヒスタミンがB細胞内の顆粒から放出される。
3. アレルゲンに対して産生されたIgEは、肥満細胞上の特異的受容体と結合する。
4. ウルシによる接触性皮膚炎は、Ⅰ型アレルギーに分類される。
5. 花粉、ダニ、ハウスダストなどが抗原となってIgEが産生され、感作された状態では、同じ抗原が再度侵入した時にⅠ型アレルギーの症状があらわれる。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
IgE は、主として B 細胞から分化した形質細胞により産生されます。ヘルパー T 細胞では、ありません。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
ヒスタミンを放出する顆粒というのはマスト細胞（肥満細胞）内の顆粒です。B 細胞内の顆粒では、ありません。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は、正しい選択肢です。

選択肢 4 ですが
ウルシは、接触後２日後ぐらいして、かぶれてきます。遅延型アレルギー（Ⅳ型アレルギー）の一種です。Ⅰ型アレルギー（即時型アレルギー）ではありません。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は、正しい選択肢です。

以上より、正解は 3,5 です。