共通テスト(理科) 過去問
令和7年度(2025年度)追・再試験
問124 (生物(第1問) 問2)
問題文
(a)タンパク質は特定の立体構造をとることで、その機能を発揮する。しかし、高温などの条件下では、立体構造が変化してしまうことがある。異常な立体構造をもつタンパク質が細胞内に増加すると、(b)シャペロンと呼ばれるタンパク質が異常な立体構造を修復する。ある細胞で働くシャペロンAの調節には、(c)遺伝子Xが関わることが分かっている。
下線部(b)に関連して、シャペロンの直接的な作用によって修復される可能性のある構造として最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。
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問題
共通テスト(理科)試験 令和7年度(2025年度)追・再試験 問124(生物(第1問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)
(a)タンパク質は特定の立体構造をとることで、その機能を発揮する。しかし、高温などの条件下では、立体構造が変化してしまうことがある。異常な立体構造をもつタンパク質が細胞内に増加すると、(b)シャペロンと呼ばれるタンパク質が異常な立体構造を修復する。ある細胞で働くシャペロンAの調節には、(c)遺伝子Xが関わることが分かっている。
下線部(b)に関連して、シャペロンの直接的な作用によって修復される可能性のある構造として最も適当なものを、次のうちから一つ選べ。
- DNAの突然変異によって変化した、タンパク質の一次構造
- ペプチド結合の切断によって変化した、タンパク質の構造
- pHが変わったことによって変化した、酵素の活性部位の構造
- 代謝の過程で変化した、補酵素(補助因子)の構造
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この過去問の解説 (1件)
01
この問題は、異常な立体構造をもつタンパク質を修復する「シャペロン」の働きについて問う問題です。
シャペロンは、タンパク質が正しい立体構造を形成したり、変性したタンパク質が再び正しい立体構造に戻ったりするのを助けるタンパク質です。
シャペロンはタンパク質の立体構造(二次構造・三次構造など)を修復できますが、一次構造(アミノ酸配列)を変えることはできません。
そのため、DNAの突然変異によってアミノ酸配列が変化したタンパク質や、ペプチド結合が切断されたタンパク質は、シャペロンによって元の構造に戻すことはできません。また、補酵素(補助因子)はタンパク質ではないため、シャペロンの作用対象ではありません。
一方、pHの変化によって酵素の活性部位の立体構造が乱れた場合は、条件が回復すればシャペロンの働きによって正しい立体構造の形成が助けられる可能性があります。
したがって、シャペロンの直接的な作用によって修復される可能性がある構造は、「pHが変わったことによって変化した、酵素の活性部位の構造」です。
不適です。
タンパク質の一次構造とはアミノ酸の配列のことです。
これはDNAの塩基配列によって決まっているため、シャペロンがアミノ酸の配列を修復することはできません。
不適です。
ペプチド結合はアミノ酸同士をつなぐ共有結合で、一次構造を形成します。
そのため、シャペロンは切断されたペプチド結合を再結合させる機能はありません。
正解です。
酵素の活性部位はタンパク質の立体構造によって形成されているため、pHの変化によって立体構造が乱れると、基質と結合できなくなり酵素活性が低下します。
このような変化が一時的なものであれば、シャペロンは酵素が再び正しい立体構造をとるのを助け、活性部位の構造が回復する可能性があります。
不適です。
補酵素は、タンパク質である酵素の働きを助ける低分子の有機物のことで、そもそもタンパク質でないため、シャペロンは作用しません。
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