図は、膵臓の顕微鏡写真であり、形態の異なる領域(A及びB)が観察される。これらの領域は、それぞれ内分泌あるいは外分泌に関わっている。正しい記述はどれか。2つ選べ。

1. Aからは、血糖値を高めるホルモンが分泌される。
2. Bからは、筋細胞においてグルコース輸送担体(GLUT4)の発現を増加させるホルモンが分泌される。
3. Aで産生されるソマトスタチンは、十二指腸に分泌される。
4. Bからは、脂肪の消化を促進する胆汁酸が分泌される。
5. 消化管ホルモンのセクレチンによって、Bからの膵液分泌が促進される。

　解 説　　　　　

膵臓は、大きく外分泌部と、内分泌部＝ランゲルハンス島に分類されます。写真の中で、島のように見える A が内分泌部です。B が外分泌部です。

選択肢 1 は、正しい記述です。
A から、つまり内分泌部からは、グルカゴンのような血糖値を高めるホルモンが分泌されます。

選択肢 2 ですが
GLUT 4 の発現を増加させる代表的なホルモンはインスリンです。インスリンは、B からではなく A から分泌されます。よって、誤りです。

選択肢 3 ですが
十二指腸に分泌されるホルモンはセクレチンです。ソマトスタチンでは、ありません。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
B で分泌されるのは、膵液です。胆汁酸では、ありません。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は正しい記述です。
セクレチンは、十二指腸粘膜内の S 細胞（Sが、セクレチンのSです。）による分泌される、消化管ホルモンです。このホルモンの分泌を受けて、膵臓の膵液分泌が促進されます。

以上より、正解は 1,5 です。

骨格筋、心筋及び平滑筋に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 骨格筋の収縮には、ムスカリン性アセチルコリン受容体が関与する。
2. 心筋細胞では、細胞外からのCa^2＋流入は、細胞質のCa^2＋濃度の上昇に関与しない。
3. 平滑筋は、細胞内cAMP濃度が上昇すると弛緩する。
4. 骨格筋、心筋及び平滑筋の収縮は、いずれも運動神経によって調節されている。
5. クレアチンリン酸は、骨格筋においてATPの供給源となる。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
骨格筋を支配するのは交感神経です。交感神経と骨格筋の間の神経伝達物質は、アドレナリン　及び　ノルアドレナリン　です。これらの受容体は、ムスカリン受容体ではありません。よって、選択肢 1 は誤りです。

※ ちなみに、 例外として 汗腺を支配する交感神経末端では、アセチルコリンが伝達物質 → 受容体はムスカリン受容体です。

選択肢 2 ですが
心筋細胞では、細胞外からカルシウムイオンが流入すると、細胞の中の小胞体と呼ばれる場所から細胞質に向かって、カルシウムをドパッと放出します。（これを Ca 誘発性 Ca 放出：Calcium-induced calcium release = CICR　と言います。）つまり、細胞外からの Ｃａ²⁺ 流入は、細胞質の Ｃａ²⁺ 濃度の上昇に関与する、といえます。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 はその通りの記述です。

選択肢 4 ですが
骨格筋は、運動神経により支配されます。平滑筋や心筋の収縮は、自律神経により支配されます。つまり、いずれも運動神経によって調節されているわけではありません。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 はその通りの記述です。

以上より、正解は 3,5 です。

ヒトにおける脂肪酸の代謝に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. マロニルCoAは、アセチルCoAのカルボキシル化により生成する。
2. 炭素数が奇数の脂肪酸が主に生合成される。
3. デサチュラーゼ(不飽和化酵素)による反応では、主にトランス型の不飽和脂肪酸が生合成される。
4. オレイン酸からアラキドン酸が生合成される。
5. 脂肪酸のβ酸化では、アシルCoAが2炭素単位ずつ連続的に酸化分解される。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は正しい記述です。

選択肢 2 ですが
脂肪酸生合成は、反応ステップごとに炭素数が 2 つずつ増えていきます。そのため、炭素数が偶数の脂肪酸が主に生合成されます。奇数では、ありません。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 ですが
不飽和酵素による反応では主にシス型が合成されます。トランス型では、ありません。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
アラキドン酸は、リノール酸を原料として作られます。オレイン酸では、ありません。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は正しい記述です。

以上より、正解は 1,5 です。

参考）生化学まとめ　脂肪酸の種類と役割

乳酸脱水素酵素(lactate dehydrogenase：LDH)は、下記の反応を触媒する酵素である。

図1は、ヒト心臓の細胞質にあるLDHのアイソザイムを用いて、さまざまなpHの溶液中で、ピルビン酸(P)からL-乳酸(L)が生成する反応(P → L)、あるいはL-乳酸からピルビン酸が生成する反応(L → P)について調べたときの酵素活性の相対値を示している。

また、図2は、NAD^＋とNADHの吸収スペクトルを示している。

L-乳酸を基質として血清中の本酵素の活性を測定するとき、方法と考察に関する記述のうち適切でないのはどれか。1つ選べ。

1. 反応液は、血清(被検試料)、L-乳酸、NAD^＋及び緩衝液から成る。
2. 試料である血清を加えない反応液を調製し、これについても同様に測定する。
3. 活性測定に用いる緩衝液のpHは、8.5に調整する。
4. 一定時間反応させた後、反応液の340nmの吸光度の減少を測定する。
5. 血清中の本酵素の活性は、心臓傷害の指標になると考えられる。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は正しい記述です。
反応式の左辺にある Ｌ-乳酸、ＮＡＤ⁺ 、及び　血清中の酵素の活性を測定する、とあるから血清　を加え pH 変化を抑えるために緩衝液を用いていると考えられます。

選択肢 2 は正しい記述です。
緩衝液の影響を確認するために試料を加えない反応液を調製し、測定する必要があります。

選択肢 3 は正しい記述です。
図 1 を読み取ることで、L → P における pH は、大体 8.5 が　活性が高いことが読み取れるからです。

選択肢 4 ですが
一定時間反応させると、化学式から判断して NAD⁺ が消費され、NADH が増えると考えられます。そして、図２より、NADH の吸光度は、340 nm 付近に現れるため 340 nm の吸光度の上昇を測定すると考えられます。減少では、ありません。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は正しい記述です。
本酵素は、心臓の細胞質にある、との記述があるため、いわゆる逸脱酵素、すなわちその部分の細胞が壊れた時に周囲に溢れ出る酵素として測定できれば、心臓障害の指標になりうると考えられます。

以上より、正解は 4 です。

図はミトコンドリア及びその一部を拡大した模式図である。ミトコンドリアの部位①～④に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 細胞質でつくられたNADHは、①を通過できるが③は通過できない。
2. クエン酸回路に関わる酵素は、主に②に存在する。
3. 電子伝達系(呼吸鎖)の構成成分であるユビキノン(補酵素Q、CoQ)は、主に③に存在する。
4. NADHに由来する電子が電子伝達系を移動するとき、④におけるH^＋(プロトン)の濃度は②よりも高くなる。
5. 電子伝達系に共役する酸化的リン酸化によって、ATPが②で生成される。

　解 説　　　　　

図の①は、外膜です。
図の②は、膜間腔です。
図の③は、クリステです。
図の④は、マトリックスです。

選択肢 1 は正しい記述です。
NADH の輸送のために、リンゴ酸－アスパラギン酸シャトル が発達しています。

選択肢 2 ですが
クエン酸回路は、マトリックスで行われるため、主に ④ に存在します。よって、誤りです。

選択肢 3 はその通りの記述です。

選択肢 4 ですが
Ｈ⁺（プロトン）の濃度は、膜間腔で高くなっています。つまり、高いのは ② の方です。よって、誤りです。

選択肢 5 ですが
ATP が作られるのは ③ のクリステです。② では、ありません。よって、誤りです。

以上より、正解は 1,3 です。

染色体及びDNAに関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. ヒストンの化学修飾により、クロマチンの構造が変化する。
2. 転写が活発に行われている染色体の領域では、ヌクレオソームが凝縮している。
3. DNAは、RNAに比べてアルカリ加水分解を受けやすい。
4. 真核細胞の染色体末端にあるテロメアは、DNA末端の保護に寄与する。
5. DNA水溶液(pH7.0)は、280nmで吸収極大を示す。

　解 説　　　　　

選択肢 1 は、正しい記述です。
ちなみに、クロマチンとは、DNA + タンパク質　複合体のことです。クロマチンの基本構造が、ヌクレオソームです。ヌクレオソームとは、DNA + ヒストン（塩基性タンパク質）　のことです。

選択肢 2 ですが
転写が活発に行われている染色体の領域ではヌクレオソームは、緩んでいます。凝縮しているわけでは、ありません。よって、選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 ですが
DNA は、RNA よりも安定です。RNA は、塩基性条件下で容易に加水分解します。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 はその通りの記述です。

選択肢 5 ですが
DNA の吸収極大は 260 nm です。280 nm に吸収極大を示すのはタンパク質です。よって、選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 1,4 です。

真核細胞におけるメッセンジャーRNA(mRNA)に関する記述のうち、誤っているのはどれか。1つ選べ。

1. 3’末端に付加されるポリ(A)(ポリアデニル酸)は、mRNAの安定性に関与する。
2. 多くの遺伝子において、ポリ(A)の付加に関与するシグナル配列が存在する。
3. 5’末端のキャップ構造は、転写開始反応に関わる。
4. 核内低分子リボ核タンパク質(snRNP)は、スプライシングに関与する。
5. スプライシングにより、1つの遺伝子から複数種のmRNAがつくられることがある。

　解 説　　　　　

選択肢 1,2,4,5 は正しい記述です。

選択肢 3 ですが
５’ 末端に、７－メチルグアノシンが付加されるいわゆるキャップ構造は、転写後修飾と呼ばれます。すなわち、転写後に付加される構造です。転写開始反応には、関わっていません。ちなみに、３’末端に付加されるポリ（A）構造も転写後修飾です。

以上より、正解は 3 です。

1950年代後半、F.M.バーネットは、多様な抗原に対して特異的な免疫応答が起こるしくみを説明するためにクローン選択説を提唱した。クローン選択説の内容に合致する記述はどれか。2つ選べ。

1. リンパ球の抗原受容体の多様性は、受容体ポリペプチド鎖がさまざまな抗原を鋳型として、それぞれに特異的な折りたたまれ方をすることで生み出される。
2. 個体発生の段階で多様なリンパ球クローンが生成し、その中から特定の抗原と結合する受容体をもつクローンが選択され増殖する。
3. ある抗原に反応するリンパ球は、その抗原とは異なる抗原に結合する抗体を分泌する細胞に分化する。
4. 自己成分に強く反応するリンパ球クローンは、免疫系が未成熟な時期に周囲の自己成分と接触することにより除去される。

　解 説　　　　　

”クローン選択説”とは、異物の侵入に対し特異性のある抗体が、どのように作られるかという理論です。この説によれば、３ステップで説明されます。

step 1 個体発生の初期においてランダムに、種々の抗原特異的な反応性を持つ細胞が生じる。
step 2 自己抗原に対応した細胞は、除去される。
step 3 外来抗原が侵入した時、その抗原に特異的に反応する細胞が増殖する※ step 3 で増殖した細胞というのが、外来抗原に対して特異性のある抗体を産生する細胞と、説明されます。

以上より、正解は 2,4 です。

抗体産生に関わる免疫細胞の役割に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 抗体産生細胞(形質細胞)は、T細胞が抗原刺激を受け分化した細胞である。
2. 抗体産生には、2型ヘルパーT(Th2)細胞が分泌するIL-4、IL-5、IL-6などのサイトカインが重要である。
3. マクロファージや樹状細胞は、抗原断片を主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラスⅠ分子に結合させ、ヘルパーT細胞に対して提示する。
4. 活性化されたT細胞の分泌するIL-2は、キラーT細胞の増殖及び分化には関与するが、ヘルパーT細胞には作用しない。
5. 抗原によるリンパ球活性化における共刺激シグナル(補助シグナル)は、抗原受容体とは異なる細胞膜成分を介する。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
形質細胞は、 B 細胞が分化した細胞です。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 は正しい記述です。

選択肢 3 ですが
抗原掲示では、抗原断片が MHC クラスⅡ分子により、細胞表面に掲示されます。クラス I　では、ありません。

クラス I 分子は、ほぼ全ての自己の細胞において発現している分子です。大きな機能は２つあり自己であることを示す（この分子がある細胞は、自己！と示す）ことと、細胞内の抗原の掲示（何か変・・・こんなの入ってる　と示す）です。それに対し、外来抗原（外から入ってきた、非自己）を示す機能を持った分子が、MHC クラス Ⅱ 分子です。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
IL－2 は、ヘルパー T 細胞にも作用し増殖・活性化させます。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5　は正しい記述です。

以上より、正解は 2,5 です。

インフルエンザウイルスに関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. インフルエンザウイルスは、遺伝子としてRNAをもち、レトロウイルス科に分類される。
2. A型インフルエンザウイルスに含まれる赤血球凝集素(ヘマグルチニン)とノイラミニダーゼは、エンベロープに存在しスパイク構造物(突起)を構成する。
3. 赤血球凝集素は、増殖した子孫ウイルスが感染細胞から離脱するのを促進させる。
4. ノイラミニダーゼは、ウイルスが宿主細胞に感染するときに、細胞表面の受容体認識及び結合に関わる。
5. 赤血球凝集素及びノイラミニダーゼには、それぞれ抗原性の異なる複数の種類が知られる。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
インフルエンザウイルスは、オルトミクスウイルス科に属します。レトロウイルス科では、ありません。ちなみに、レトロウイルス科の代表的なウイルスは HIV です。よって、選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 は、正しい記述です。

選択肢 3 ですが
赤血球凝集素（ヘマグルチニン）の機能は、標的細胞表面のシアル酸と結合すること、及び膜融合です。子孫ウイルスの、感染細胞からの離脱を促進させるという役割は、知られていません。よって、選択肢 3 は誤りです。

選択肢 4 ですが
ノイラミニダーゼは、シアル酸類を糖タンパク質から切断する酵素です。選択肢 3 の記述にあった子孫ウイルスの、感染細胞からの離脱を促進させるという役割を果たす酵素です。ちなみに、この選択肢の記述はヘマグルチニンに関するものと考えられます。よって、選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は、正しい記述です。

以上より、正解は 2,5 です。