共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問38 (生物基礎(第1問) 問1)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和6年度(2024年度)追・再試験 問38(生物基礎(第1問) 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

細胞小器官とDNAに関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

細胞小器官は様々な機能を担い、(a)細胞の活動を支えている。ある細胞から細胞小器官Aと細胞小器官Bとを別々に取り出し、それぞれの働きを調べるための実験1・実験2を行った。

実験1
細胞小器官Aを二酸化炭素を含む溶液に入れ、ある条件に置いたところ、酸素が発生した。

実験2
細胞小器官Bを、ADPとリン酸を含む溶液C,または溶液Cに有機物を加えた溶液Dに入れたところ、溶液中のATPの量は図1のように変化した。

細胞小器官Aに関する記述として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。
問題文の画像
  • 光のエネルギーを用いて、ATPを合成する反応に関わる。
  • 光のエネルギーを用いて、有機物を分解する反応に関わる。
  • 有機物を分解して得たエネルギーを用いて、二酸化炭素を消費する反応に関わる。
  • 有機物を分解して得たエネルギーを用いて、ATPを合成する反応に関わる。

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この過去問の解説 (1件)

01

細胞小器官と代謝に関する基本問題です。

 

まず、実験1の内容から、細胞小器官Aは二酸化炭素を取り込んで酸素を発生させる働きを持つものです。

したがって、葉緑体であることが分かります。

 

次に、葉緑体が行う代謝に関して確認していきましょう。

そもそも代謝とは、生体内での化学反応全体のことを指す言葉です。

代謝を通じて、生物は生命活動に必要なエネルギーを合成したり消費したりしています。

代謝には、同化と異化の二種類があります。

同化単純な物質から複雑な物質を合成する過程(例:光合成)

異化複雑な物質から単純な物質に分解する過程(例:呼吸)

また、同化ではエネルギーを蓄えるのに対し、異化では、エネルギーを放出します

なお、単純な物質とは二酸化炭素などの無機物が主で、複雑な物質とはグルコースなどの有機物が主なものとなっています。

 

さて、葉緑体は上記のうち、同化である光合成を行っています。

光合成では、二酸化炭素と水に、光エネルギーを用いて、有機物と酸素を発生させます。

ここまでを踏まえて選択肢を吟味していきましょう。

選択肢1. 光のエネルギーを用いて、ATPを合成する反応に関わる。

正しいです。

まさしく同化である光合成の説明になっています。

選択肢2. 光のエネルギーを用いて、有機物を分解する反応に関わる。

間違いです。

有機物を分解する反応は異化です。

選択肢3. 有機物を分解して得たエネルギーを用いて、二酸化炭素を消費する反応に関わる。

間違いです。

有機物を分解する反応は異化です。

また、同化は二酸化炭素などの無機物を消費して有機物を合成しますが、その際使用するエネルギーは光エネルギーです。

選択肢4. 有機物を分解して得たエネルギーを用いて、ATPを合成する反応に関わる。

間違いです。

有機物を分解する反応は異化です。

また、同化で使用するエネルギーは光エネルギーです。

まとめ

代謝とは、生体内での化学反応全体のことです。

・同化単純な物質から複雑な物質を合成し、エネルギーを吸収する過程(例:光合成)

・異化複雑な物質から単純な物質に分解し、エネルギーを放出する過程(例:呼吸)

 

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