アロステリック酵素に関する記述 ㋐、㋑、㋒ のうち、妥当なもののみを全て挙げているのはどれか。

㋐　アロステリックエフェクターが結合していない状態では酵素活性を示さず、この状態の酵素はアポ酵素と呼ばれる。

㋑　基質がアロステリックエフェクターとして作用する場合、ホモトロピックなアロステリック効果と呼ばれる。

㋒　基質との結合効率が基質濃度の上昇に伴い低下するため、酵素反応速度を基質濃度に対してプロットするとシグモイド曲線を描く。

1．㋐
2．㋐、㋑
3．㋑
4．㋑、㋒
5．㋒

　解 説　　　　　

㋐ ですが
単独では酵素活性を示さず、補因子を伴って完全な酵素活性を示す酵素について、単独をアポ酵素、補因子を伴ったものをホロ酵素といいます。

一方、アロステリック酵素は、単独で活性を示します。その上で、エフェクターと呼ばれる物質が結合することで酵素活性を促進/抑制するような部位が存在するのが「アロステリック酵素」です。

従って
エフェクター無のアロステリック酵素は「アポ酵素」ではありません。㋐ は誤りです。

㋑ は妥当です。
タンパク質の基質　かつ　活性制御分子　となる場合「ホモトロピック」です。一方、タンパク質の基質ではない活性制御分子による場合は「ヘテロトロピック」といいます。

㋒ ですが
アロステリック酵素といえばシグモイド曲線ですが、これは「基質濃度が低い場合」に反応はあまり進まないが、「ある程度高い基質濃度以上」では、通常の酵素反応より反応がよく進むため S 字型のカーブになります。

「基質との結合効率が基質濃度の上昇に伴い低下する」わけではありません。この場合は単なる頭打ちのカーブになります。㋒ は誤りです。

以上より、正解は 3 です。

類題 R3no72
https://yaku-tik.com/yakugaku/km-r3-72/

脂質の代謝に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「消化管で消化された食物中の脂質に由来する ㋐ 脂肪酸は、小腸上皮細胞に吸収され、小腸上皮細胞内で ㋑ に再合成される。これにコレステロールやアポリポタンパク質などが加わり、低密度のリポタンパク質複合体粒子である ㋒ が形成され、リンパ系に放出される。」

　解 説　　　　　

脂質由来の長鎖脂肪酸は吸収の後、中性脂肪 (トリアシルグリセロール) に再合成されます。その後タンパク質やコレステロールと結合して、リポタンパク質(脂質を含むタンパク質) の一種である「キロミクロン」になります。

㋐ は「長鎖」です。
炭素数が 12 以上の脂肪酸を長鎖脂肪酸 (例：パルミチン酸　炭素数16) です。

㋑ は「トリアシルグリセロール」です。
吸収後にトリアシルグリセロールに再合成という流れです。

㋒ は「キロミクロン」です。
脂質は消化・吸収したらまずキロミクロンがポイントです。

以上より、正解は 4 です。

ヒトの尿素回路に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「アミノ酸の分解で生じるアンモニアの大部分は、グルタミンやアラニンのアミノ基として血流で運ばれ、㋐ の細胞における尿素回路でより毒性の低い尿素に変換される。この反応は、㋐ の細胞の ㋑ で始まり、生じる尿素の窒素原子は、アンモニアと ㋒ に由来する。」

　解 説　　　　　

㋐、㋑ ですが
アミノ酸の分解における脱アミノ反応は、主に肝臓のミトコンドリア内で行われます。生じたアンモニアは、尿素回路と呼ばれる回路により、人体に無害な尿素に変換されます。㋐ は「肝臓」、㋑ は「ミトコンドリア」です。正解は 2 or 3 です。

㋒ ですが
尿素回路において尿素が切り出されるのがアルギニンからなのでアルギニン由来としたくなる記述です。しかし「生じる窒素原子が何由来か」なので、アンモニアと「アスパラギン酸」が妥当です。リンク先の尿素回路の図をこの機会に確認しておくとよいと思われます。

以上より、正解は 2 です。

参考　アミノ酸分子中の炭素及び窒素代謝
https://yaku-tik.com/yakugaku/sk-4-3-2/

DNA の構造と塩基に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「DNA の二重らせんを構成するアデニン (A)、グアニン (G)、チミン (T)、シトシン (C) の 4 種類の塩基のうち、T とC は ㋐ 誘導体である。塩基は DNA の二重らせんの ㋑ で水素結合による塩基対を形成する。水素結合の数は A ‒ T 間、G ‒ C 間で異なり、GC 塩基対の含有量が多いほど 2 本鎖 DNA の安定性は ㋒。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
下図参照：チミンとシトシンは「ピリミジン」誘導体です。正解は 1 or 2 です。

㋑ ですが
二重らせんの「内側」で塩基対を形成します。二重らせんの真ん中にあるジッパーのようなイメージです。

㋒ ですが
A：T 塩基対は水素結合が「2」本、G：C 塩基対は水素結合が「3」本です。水素結合が多い GC 塩基対の含有量が多いほど、DNA の安定性は「高く」なります。

以上より、正解は 1 です。

類題 R4no74
https://yaku-tik.com/yakugaku/km-r4-74/

大腸菌染色体の DNA 複製に関する記述 ㋐ ～ ㋓ のうち、妥当なもののみを挙げているのはどれか。

㋐　染色体は環状 DNA であり、複数の複製起点から複製される。

㋑　複製起点から一方向に複製される。

㋒　2 本鎖 DNA のそれぞれの鎖が鋳型となり半保存的に複製される。

㋓　大腸菌の複製フォークの進行の速度は、ヒトのそれより速い。

1．㋐、㋑
2．㋐、㋒
3．㋑、㋒
4．㋑、㋓
5．㋒、㋓

　解 説　　　　　

㋐ ですが
大腸菌の複製起点は 1 つです。「複数の複製起点から複製」ではありません。㋐ は誤りです。ちなみに、染色体は環状 DNA であるという記述は妥当です。また、染色体とは別に小さな環状 プラスミドを有します。

㋑ ですが
複製起点 oriC から両方向に複製が進行する θ (シータ) 型複製と呼ばれる複製機構です。「一方向」ではありません。㋑ は誤りです。

㋒ は妥当です。
半保存的複製についての記述です。

㋓ は妥当です。
複製フォークの速度は、大腸菌で「毎秒」約 700 塩基 (約 700 塩基/秒)、ヒト細胞で「毎分」約 1000 塩基 (約 1000 塩基/分) です。

以上より、正解は 5 です。

大腸菌の遺伝子の転写機構に関する次の記述の ㋐、㋑、㋒ に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。

「RNA ポリメラーゼは、σ 因子に結合した RNA ポリメラーゼ ㋐ 酵素と呼ばれる複合体を形成してプロモーターを認識する。σ 因子は、RNA 鎖の合成が ㋑ と RNA ポリメラーゼから離れ、㋒ される。」

　解 説　　　　　

㋐ ですが
「コア酵素」＋「σ 因子」で「ホロ酵素」と呼ばれる複合体を形成し、プロモーターを認識します。㋐ は複合体なので「ホロ」酵素です。正解は 3 ~ 5 です。

㋑、㋒ ですが
転写が「始まる」と、σ 因子は RNA ポリメラーゼから離れて「再利用」されます。㋑ は「始まる」、㋒ は「再利用」です。

以上より、正解は 4 です。