膵臓の構造と機能に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 膵臓は、十二指腸側から膵尾、膵体、膵頭の 3 部位に分けられる。
2. 膵管は膵臓内部を走行し、胆嚢管と合流して十二指腸へ開口する。
3. 膵液は、HCO₃^－ を多く含み、十二指腸に流れ込む胃酸を中和する。
4. 膵液に含まれる消化酵素の大部分は、ペプシンである。
5. 膵臓ランゲルハンス島β細胞内の Ca^2＋ 濃度が上昇すると、インスリンが分泌される。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
十二指腸側から、膵頭、膵体、膵尾です。順番が逆です。（位置関係の簡単な図は、参考リンク先参照）。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
膵管が合流するのは「胆嚢管」ではなく「総胆管」です。選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は妥当です。
膵液による、胃酸の中和に関する記述です。

選択肢 4 ですが
ペプシンは、胃液に多く含まれる消化酵素です。膵液には、アミラーゼ、トリプシン、リパーゼなどが含まれます。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当です。
膵臓ランゲルハンス島 β 細胞における、ヒト唯一の血糖降下を担うホルモンであるインスリン分泌において、ATP 濃度 及び Ca²⁺ 濃度が重要であることを、本選択肢を通じておさえておくとよいです。

以上より、正解は 3,5 です。

参考　生化学まとめ　肝臓、膵臓、胆嚢の機能と構造

生体内の物質移動に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 一酸化窒素は、促進拡散により血管内皮細胞から移動する。
2. 水素イオンは、受動輸送により胃壁細胞から分泌される。
3. 原尿中のグルコースは、Na^＋との共輸送により腎臓の近位尿細管上皮細胞に取り込まれる。
4. 血中のグルコースの大部分は、エンドサイトーシスにより脂肪細胞に取り込まれる。
5. ノルアドレナリンは、エキソサイトーシスにより交感神経終末から分泌される。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
一酸化窒素（NO）は、血管内皮細胞において産生され、放出されます。「促進拡散により血管内皮細胞から移動する」わけではないと考えられます。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
胃酸がプロトンポンプにより、能動的に輸送されることから「受動輸送」ではないと判断できるのではないでしょうか。選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は妥当です。
SGLT（sodium glucose cotransporter） が、Na+/グルコース共輸送体です。代表的二次性能動輸送担体です。SGLT2 は腎臓の近位尿細管に局在しています。グルコースの再吸収の大部分を担っています。阻害薬が糖尿病治療薬として用いられます。

選択肢 4 ですが
エンドサイトーシスとは、膜動輸送の中でも細胞内に物質を取り入れる輸送のことです。血中グルコースは、主に GLUT というトランスポーターにより取り込まれ、エンドサイトーシスにより取り込まれるわけではないと考えられます。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当です。
神経終末におけるノルアドレナリン分泌に関する記述です。

以上より、正解は 3,5 です。

参考　99-166　薬物の生体膜輸送について　

下図は、ミトコンドリアと、その電子伝達系をつかさどる複合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 並びに ATP 合成酵素を示した概略図である。以下の記述のうち、正しいのはどれか。2 つ選べ。

1. NADH 由来の電子は、複合体Ⅰを経由し、ユビキノンへ伝達される。
2. H^＋ は、複合体Ⅰ、Ⅱ 及び Ⅳ においてマトリックスから膜間腔へ汲み出される。
3. O₂ は、複合体Ⅲにおいてシトクロム c から電子を受け取り H₂O となる。
4. ATP は、H^＋ が膜間腔側からマトリックス側へ ATP 合成酵素を通過する際に生成される。
5. 内膜を通過する H^＋ 量は、NADH から電子が供給される場合の方が FADH₂ からの場合に比べて少ない。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は妥当です。

選択肢 2 ですが
複合体Ⅰ、「Ⅲ」、Ⅳを介して、マトリックスから膜間腔へ汲み出されます。複合体Ⅰ、「Ⅱ」、Ⅳではありません。選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 ですが
複合体 「IV」 でシトクロム c が酸化され、酸素分子に電子を伝達することで水に還元します。複合体「Ⅲ」ではありません。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 は妥当です。
ATP 合成酵素に関する記述です。

選択肢 5 ですが
１モルの NADH の酸化により 10 個、FADH₂ の酸化により６個のプロトンが運ばれます。従って、NADH からの方が「多い」です。選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 1,4 です。

参考　生化学まとめ　電子伝達系（酸化的リン酸化）　

下図は、細胞周期を表しており、G₁ 期 → [ ア 期 ] → G₂ 期 → [ イ 期 ] → G₁ 期の順に連続して起こる事象を経て、2 つの娘細胞になる過程を示している。次の記述のうち、誤っているのはどれか。1 つ選べ。

1. [ ア 期 ] に、DNA が合成される。
2. [ イ 期 ] が進行するには、微小管の働きが必要である。
3. [ ウ 期 ] の細胞が多い細胞集団は、細胞増殖が速いと考えられる。
4. 細胞周期の進行には、周期に応じて活性化されるキナーゼが関わっている。
5. がん抑制遺伝子産物には、細胞周期の進行を止めるタンパク質がある。

　解 説　　　　　

ア期は S 期です。DNA 合成が行われる時期です。G₁、S、G₂ 期をまとめて間期と呼びます。イ期は M 期です。細胞分裂が行われる時期です。ウ期は G₀ 期です。休止期などと呼ばれます。

選択肢 3 ですが
ウ期が多い細胞集団であれば、多くが休止期であり、細胞分裂があまり行われていません。従って、細胞増殖は遅いと考えられます。選択肢 3 は誤りです。

以上より、正解は 3 です。
類題　103-112　正常ヒト体細胞の細胞周期について
参考　生物学基礎　細胞の増殖と死　

二次元電気泳動は、等電点電気泳動と SDS ポリアクリルアミドゲル電気泳動 (SDS – PAGE) を組み合せたもので、ある生体試料中の多種多様なタンパク質をそれぞれ固有の等電点と分子量の違いを利用して分離する方法である。

図 1 と図 2 は、二次元電気泳動の概要と実験結果を示したものである。

図 1　等電点電気泳動：pH 4 ～ 10 の連続的な pH 勾配を形成させた棒状のゲルを準備する。このゲルを用いて電気泳動すると、試料中の各タンパク質はそれぞれの等電点の位置までゲル中を移動する。

(注：実際にはこの段階ではゲルは染色しないためタンパク質は見えないが、図 1 の下段では電気泳動後にタンパク質が等電点で分離しているイメージを示した。)

図 2　SDS – PAGE：等電点電気泳動により試料中のタンパク質を分離した棒状ゲルを、SDS – PAGE の分離ゲルの上に移し、一次元目の等電点電気泳動と直角の方向に電気泳動する。タンパク質は、その分子量に応じた位置まで移動する。

電気泳動の終了後、泳動用のガラス板から取り出したゲルを洗浄し、クマシーブリリアントブルーでタンパク質を染色したところ、50 個のスポットを検出した。

図 2 中のスポット A は、等電点 5.8、分子量 56,000 のタンパク質である。

このようなタンパク質分析法とその実験結果に関する記述のうち、誤っているのはどれか。1 つ選べ。

1. 等電点が 5.8 より小さく、かつ分子量が 56,000 より大きいスポットは、4 つ検出されている。
2. スポット A のタンパク質では、中性溶液中での分子全体の電荷が負になる。
3. スポット B のタンパク質の等電点は、ほぼ 5.8 である。
4. スポット C のタンパク質は、分子量 56,000 より小さい。
5. タンパク質のスポットの位置は、リン酸化により、やや右上方向に移動すると推測される。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は妥当です。
SDS – PAGE において、分子量が小さいタンパク質ほど、速く流れます。下図赤丸部分の４つのスポットが「等電点 5.8 より小さく、分子量 56,000 より大きい」に該当します。

選択肢 2 は妥当です。
等電点は、正の荷電と負の荷電が等しくなる pH です。等電点が 5.8 である スポット A のタンパク質は、中性溶液中、つまり pH 7 ぐらいの溶液の中では、pH が等電点よりも塩基よりなので負電荷が多くなります。その結果、分子全体の電荷は負になると考えられます。

選択肢 3 ですが
等電点は横軸のどこにあるかなので、スポット B のタンパク質の等電点は 6 ~ 7 の間です。ほぼ 5.8 ではありません。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 は妥当です。
分子量 56,000 のスポット A よりも、スポット C が速く流れた ＝ 分子量が小さい　ことが読み取れます。

選択肢 5 ですが
リン酸化で OH 基がリン酸化するのは、COOH 基が増える場合と同様の影響と考えられます。つまり、等電点は 酸性側に偏り、スポットの位置は右方向にシフトすると推測されます。さらに、分子量は大きくなることをふまえると「やや右上方向」というのが「誤り」とはいえないと考えられます。

以上より、正解は 3 と思われます。

原核細胞の遺伝子発現における転写と翻訳に関する記述として、正しいのはどれか。2 つ選べ。

1. 遺伝子の転写と翻訳は同時進行が可能であり、転写が完結する前に翻訳が開始される。
2. 翻訳開始コドンの直前には、シャイン・ダルガーノ (SD) 配列が存在し、リボソームの 60S サブユニットが結合する。
3. 翻訳は、mRNA の 3ʼ 末端側から 5ʼ 末端側の方向に進行し、ペプチド鎖は C 末端側から N 末端側へと合成される。
4. アミノアシル tRNA は、コドンを含む tRNA の 3ʼ 末端に、mRNA 上のアンチコドンに対応したアミノ酸が結合している。
5. オペロンとして隣り合う一群の遺伝子は 1 本の mRNA (ポリシストロニック mRNA) に転写され、複数のタンパク質に翻訳される。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は妥当です。
原核細胞であることがポイントです。（参考 102-116 真核細胞における翻訳について）。

選択肢 2 ですが
原核生物の mRNA において、開始コドンの上流に見られる共通配列を「シャイン・ダルガーノボックス（SD 配列）」といいます。この部分にまず 「30S」 サブユニットが結合します。「60S」サブユニットではありません。選択肢 2 は誤りです。

ちなみにですが、リボソームについて、原核生物は 70S (50S + 30S)、真核生物は 80S (60S + 40S) です。S は沈降速度を表し、単純な和にはなりません。

選択肢 3 ですが
「5′ → 3’」方向に進行です。また、N 末 → C 末方向に合成です。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
コドンは mRNA 側です。tRNA 側に含まれるのがアンチコドンです。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当です。
オペロンは、ゲノム DNA 上の複数の遺伝子がまとまった構造です。

以上より、正解は 1,5 です。

リソソーム及びプロテアソームに関する記述のうち、正しいのはどれか。2 つ選べ。

1. リソソームは、内部が塩基性のオルガネラで、様々な加水分解酵素を有する。
2. エンドサイトーシスによりリソソームへ運ばれたタンパク質は、ATP依存的に分解される。
3. プロテアソームは、巨大な筒状のプロテアーゼ複合体であり、ポリユビキチン化されたタンパク質を選択的に分解する。
4. プロテアソームは、キラーT細胞へ提示されるウイルス由来タンパク質の分解に関わる。
5. プロテアソームは、オートファゴソーム内に取り込まれて、オートファジーにおけるタンパク質分解を担う。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
リソソームは、内部が酸性のオルガネラ（細胞内小器官）です。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
エンドサイトーシスによりリソソームにおけるタンパク質の分解は、ATP 非依存的です。「ATP 依存的」ではありません。選択肢 2 は誤りです。

※薬剤師国家試験には不要と思いますが、この分野が急速に理解が深まっているようであり、「核酸や、細胞内タンパク質の分解」について、「リソソームにおける ATP 依存性の分解機構があることがわかってきている」様子です。

選択肢 3,4 は妥当です。
プロテアソームについての記述です。

選択肢 5 ですが
プロテアソームは、ユビキチン化されたタンパク質の分解を担います。オートファジーにおけるタンパク質分解ではありません。選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 3,4 です。

胎盤では、胎児と母体との間で物質交換が起こる。下図中の B (胎盤) では、母体のイムノグロブリン (抗体) が選択的に胎児側に移行することが知られている。次の記述のうち、正しいのはどれか。2 つ選べ。

1. A 内の血管には、胎児の血液が流れている。
2. B において、母親の赤血球が胎児側に移行し、酸素を供給する。
3. B において、抗体のサブクラスのうち、IgA が選択的に移行する。
4. 医薬品として使われる抗体は組換え体なので、母体から胎児側に移行しない。
5. B 全体から採取した DNA には、母親と胎児の両方のゲノムが含まれる。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は妥当です。
A は臍帯（さいたい）、いわゆるへその緒です。一般的に動脈２本、静脈１本あり、動脈内の血液は「胎児 → 胎盤」という流れです。静脈内の血液は「胎盤 → 胎児」という流れです。

選択肢 2 ですが
胎盤において、層状構造をした細胞の集まりによって、母体血と、胎児血は完全に隔てられています。従って「母親の赤血球が胎児側に移行する」わけではありません。ちなみに、この細胞の層状構造が、血液胎盤関門と呼ばれます。選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 ですが
IgG が胎盤を通過できることは基礎知識です。免疫グロブリンの中で唯一 IgG が通過できるため「IgA が選択的に移行」ではありません。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
組換え体だから移行しない　というのはおかしいのではないか　と判断できるのではないでしょうか。一例として、インフリキシマブ（遺伝子組換え）について、胎児移行が知られています。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当です。
母親由来の組織と、胎児由来の組織が共にあるため、全体から採取した DNA には、両方のゲノムが含まれます。

以上より、正解は 1,5 です。
類題 106-171（薬物の胎児への移行に関して）

細菌の抗菌薬耐性化には種々の遺伝子もしくはその産物が関わっている。次の記述のうち、正しいのはどれか。2 つ選べ。

1. グラム陰性菌の外膜にあるポーリンの増加は、カルバペネム系抗菌薬への耐性化を促す。
2. 腸球菌のバンコマイシン耐性遺伝子 VanA の産物は、細胞壁のペプチドグリカン合成の代替経路で働き、グリコペプチド系抗菌薬の作用を回避する。
3. リファンピシン耐性菌では、DNA ポリメラーゼ遺伝子の変異により、耐性が獲得されている。
4. カナマイシン耐性遺伝子産物の中には、抗菌薬をリン酸化する酵素として働き、RNA ポリメラーゼへの結合を消失させるものがある。
5. R プラスミドなどの伝達性因子を介して薬物排出タンパク質が過剰発現することは、多剤耐性化の一因となる。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
グラム陰性菌の外膜には、ポーリン (porin) と云う、タンパク質で出来た構造があります。物質透過を担っており、ポーリンが「減少」すると、薬剤浸透性が低下し、カルバペネム系への耐性化を促します。ポーリンが「増加」ではありません。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は妥当です。

選択肢 3 ですが
リファンピシンは、DNA 依存性 RNA ポリメラーゼを阻害して、RNA 合成を阻害することで殺菌的に作用します。従って、耐性菌で変異しているのは「RNA ポリメラーゼ」と考えられます。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
カナマイシンは、アミノグリコシド系抗生物質です。結合するのは「リボソーム」です。「RNA ポリメラーゼへの結合を消失」ではないと考えられます。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当です。
一般に、環状二本鎖 DNA であるプラスミド上に薬剤耐性遺伝子をもつものを R プラスミドといいます。プラスミドは細菌間で伝達されることがあります。

以上より、正解は 2,5 です。

糖化反応は生体内や食品中で起こる普遍的な反応である。糖尿病の診断に用いられ、血糖コントロールの状態を把握するマーカーである糖化ヘモグロビン (HbA1c) の生成にも、この反応が関わっている。

問119

グルコースはヘモグロビン A の β 鎖 N 末端のアミノ基と反応し、化合物 ア を与えたのち、HbA1c となる。化合物 ア の構造として最も適切なのはどれか。1 つ選べ。

問120

HbA1c に関する記述として、正しいのはどれか。2 つ選べ。

1. HbA1c の生成には酵素が必要である。
2. HbA1c の生成はグルコース濃度に依存する。
3. HbA1c は、非酵素的にグルコースとヘモグロビン A に解離する。
4. グルコースは、赤血球内に移行しにくいので、HbA1c の生成には 2 ～ 3 ヶ月を要する。
5. HbA1c 値は、赤血球寿命の影響を受ける。

問121

食品の変質のうち、HbA1c の生成と同様に、糖化反応により起こるのはどれか。2 つ選べ。

1. 食品が腐敗するとヒスタミンが生成する。
2. ポテトチップスを製造するとアクリルアミドが生成する。
3. 砂糖水を 150 ～ 200 ℃ で加熱すると茶色く変色する。
4. パンを焼くと茶色く変色する。
5. リンゴの切り口が茶色く変色する。

　解 説　　　　　

問119

アルデヒドやケトンに第一級アミンを反応させると、アミンの付加反応に続く脱水反応が起こり、結果、イミンが生成します。C=N という部分に注目すれば、正解は 4 or 5 です。そして、官能基部分以外は変わらないと考えられるので、正解は 4 です。

以上より、問 119 の正解は 4 です。

参考　有機化学まとめ　アミンの付加反応・Grinard試薬の反応

問120

HbA1c は、過去１～２ヶ月の推定平均血糖値を反映した値です。「HbA1c の生成はグルコース濃度に依存する」という記述は妥当です。

また、赤血球の平均寿命は約 4 ヶ月ですが、例えば貧血などで赤血球寿命が短くなると、血中グルコースとヘモグロビンが結合するための時間が短くなります。この結果、HbA1c 値は小さくなると考えられます。従って、「HbA1c 値は、赤血球寿命の影響を受ける」という記述も妥当です。

以上より、問 120 の正解は 2,5 です。

問121

選択肢 1 ですが
腐敗によるヒスタミン生成は、食品に含まれるアミノ酸の一種であるヒスチジンが代謝されて生じる反応です。糖化反応ではありません。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は妥当です。
アスパラギン＋糖 などを介してアクリルアミドが生成します。（参考　106-129　食品中の有害物質）

選択肢 3 ですが
糖のみの加熱はカラメル化です。糖化反応ではありません。選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 は妥当です。
アミノ酸＋糖　によるメイラード反応の代表例です。

選択肢 5 ですが
リンゴの褐変は、酵素的褐変の代表例です。リンゴ中のポリフェノールが酸化することによる変化なので、糖化反応ではありません。選択肢 5 は誤りです。

以上より、問121 の正解は 2,4 です。