共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問122 (生物(第1問) 問2)

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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122(生物(第1問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

細胞小器官などに関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

(a)真核生物の細胞内では、細胞小器官などの構造体がそれぞれ独自の働きをしている。細胞小器官の一つであるミトコンドリアは独自のDNAを持ち、DNAを複製しながら分裂を繰り返すことで、細胞内で増殖する。ミトコンドリアDNAに突然変異が生じた場合、塩基配列の異なるDNAを持つミトコンドリアが細胞内に混在することになる。また、哺乳類の受精卵においては、ミトコンドリアは全て卵から伝わるため、子のミトコンドリアは母親由来となる。
哺乳類の卵の形成過程において、細胞内のミトコンドリアの数が一時的に減少するという現象があることが知られている。(b)ミトコンドリアの数が一時的に減少し、残った少数のミトコンドリアが増殖することで、一つの卵の中のミトコンドリアDNAの塩基配列の多様性は、偶然の作用により失われやすくなる。この(c)卵形成過程におけるミトコンドリア数の一時的減少によって、結果的に、個体の生存に不利益をもたらすミトコンドリアが子孫に残りにくくなると考えられている。

下線部(a)について、細胞内には、タンパク質を合成するリボソームや、細胞外に分泌されるタンパク質(以下、分泌タンパク質)の輸送に関与する細胞小器官がある。

(2)図1は、ある動物細胞の構造を模式的に示したものである。分泌タンパク質が合成されてから細胞の外へ輸送されるまでの主要な経路として最も適当なものを、図1に示した矢印①〜⑥のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 (2件)

01

図の各部位がどの器官を表しているのかが分かるかどうか、分泌タンパク質の輸送の経路を正しく理解しているかがポイントとなります。

まず、核から繋がっている粗面小胞体に付着している黒い点はリボソームです。ここでタンパク質が合成されるため、分泌タンパク質の出発点は①②③のどれかになります。④⑤⑥の出発点となっている器官はミトコンドリアであり、これはATPを合成する器官のためタンパク質とは関係ありません。

合成されたタンパク質は粗面小胞体を通り、ゴルジ体を経て修飾された後に細胞外へ放出されるようになります。よって経路としては③が正しいと言えます。よって何も経由していない①は誤りと言えます。

②で経由しているリソソームは、細胞内に侵入した異物や不用物を処理する場としての働きがあるため、誤りです。

選択肢3. ③

この選択肢が正しいです。

 

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02

この問題は、分泌タンパク質が合成されてから細胞の外へ輸送されるまでの主要な経路についての知識を問う問題です。

 

分泌タンパク質は、まず粗面小胞体に付着したリボソームで合成されます。

合成されたタンパク質は粗面小胞体の内部へ取り込まれ、折りたたみや修飾を受けた後、小胞に包まれてゴルジ体へ運ばれます

ゴルジ体では、タンパク質にさらに修飾が加えられ、分泌先に応じて仕分けが行われます。

その後、タンパク質は分泌小胞に包まれて細胞膜へ運ばれます

分泌小胞が細胞膜と融合すると、小胞内のタンパク質はエキソサイトーシスによって細胞外へ放出されます。

したがって、分泌タンパク質が細胞外へ輸送される主要な経路は、粗面小胞体 → ゴルジ体 → 分泌小胞 → 細胞膜 → 細胞外です。

 

この経路となっている選択肢を選ぶようにしましょう。

選択肢1. ①

不適です。

選択肢2. ②

不適です。

選択肢3. ③

正解です。

選択肢4. ④

不適です。

選択肢5. ⑤

不適です。

選択肢6. ⑥

不適です。

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