管理栄養士の過去問
第38回
午前の部 問19
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問題
第38回 管理栄養士国家試験 午前の部 問19 (訂正依頼・報告はこちら)
生体エネルギー源と代謝に関する記述である。最も適当なのはどれか。1つ選べ。
- ヒトは、独立栄養生物である。
- クレアチンリン酸は、高エネルギーリン酸化合物である。
- ATPの産生は、同化の過程で起こる。
- 電子伝達系では、二酸化炭素が産生される。
- 脱共役たんぱく質(UCP)は、ATPの産生を促進する。
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この過去問の解説 (3件)
01
生体のエネルギーの代謝について理解しておく必要があります。
ヒトは、従属栄養生物です。
独立栄養生物とは無機物によってエネルギーを補うことのできる生物です。
従属栄養生物とは他の生物から有機物を得てエネルギーを補う生物であり
ヒトは従属生物にあたります。
正解です。
クレアチンリン酸はエネルギーの貯蓄に関与しています。
クレアチンリン酸は、瞬発的な運動時に筋肉でクレアチンとリン酸に変化し、
ADPにリン酸を供与し、生成したATPが筋肉のエネルギーとして利用されます。
ATPの産生は、異化の過程で起こります。
同化とはエネルギーを消費し、生命活動に必要な高分子化合物などを合成する過程です。
異化とは生体内の高分子化合物を分解する過程であり、
ATPの産生は、異化の過程で起こります。
電子伝達系では、ATPと水が産生されます。
二酸化酸素は産生されません。
二酸化炭素が産生されるのは、グルコースが解糖系とクエン酸回路で
酸化されたときです。
脱共役たんぱく質(UCP)は、ATPの産生を抑制します。
脱共役たんぱく質(UCP)はATP合成の代わりに熱産生を行います。
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02
代謝経路ついて整理しておきましょう。
不正解です。
ヒトは従属栄養生物です。
独立栄養生物とは自らの細胞成分のすべてをCO₂、H₂O、NH₃などの単純な分子から合成できるもので、植物や藍藻類、一部の原核生物が含まれます。
正解です。
リン酸結合を加水分解したときの自由エネルギーの変化が大きい結合を高エネルギーリン酸結合といいます。
不正解です。
ATPの産生は異化の過程で起きます。
ADPやAMPからATPを合成するには、高エネルギーリン酸結合を生成しなければならず、それに必要なエネルギーは物質を異化(酸化)することによって得られます。
同化(還元)はエネルギー必要とする反応です。
不正解です。
電子伝達系では、二酸化炭素産生されません。
電子伝達系はATPを合成する際にH₂Oを生じます。
二酸化炭素を放出する反応は脱炭素反応です。
不正解です。
脱共役たんぱく質はATPの産生を抑制します。
脱共役たんぱく質はATP合成酵素と同じように水素イオンを通すが、その際にATPの合成は行われず、熱のみが産生されます。
このためATPの産生は抑制されます。
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03
エネルギーは、アデノシン三リン酸(ATP)を消費することで供給されます。
生体内では、解糖系、TCA回路、および電子伝達系を中心に、炭水化物、脂質、たんぱく質を代謝する過程でATPが生じます。
不適です。
ヒトは、従属栄養生物です。
従属栄養生物とは、外部から有機物を摂取する生物です。
独立栄養生物とは、自ら有機物を生み出す生物です。植物は光合成によって無機質から有機物を合成するため、独立栄養生物の代表格です。
適切な文章です。
クレアチンリン酸は、ATP合成のためのリン酸基を貯蔵する高エネルギーリン酸化合物の1つです。
クレアチン、クレアチンリン酸は、筋肉などのエネルギー消費が激しい組織に多く見られます。
不適です。
ATPの産生は、以下の過程で起こります。
同化とは、エネルギーを使って単純な物質から複雑な物質を合成する反応です。
異化とは、複雑な物質を分解してエネルギーを得る反応です。
同化と異化は、生命維持のために細胞内で協調的に制御されており、この反応を合わせて代謝と呼びます。
不適です。
電子伝達系では、水が生成されます。
二酸化炭素はTCA回路などで産生されます。
不適です。
脱共役たんぱく質は、ATPの産生を阻害します。
脱共役たんぱく質(UCP)とは、ミトコンドリア内に存在するたんぱく質で、酸化的リン酸化を阻害し、ATP合成の代わりに熱産生にエネルギーを利用するたんぱく質です。
ATPは、アデニンにリボースが結合したヌクレオシド(アデノシン)にリン酸基3個が高エネルギーリン酸結合した高エネルギーリン酸化合物です。
ATPの高エネルギーリン酸結合が加水分解され、脱リン酸化することでエネルギーが放出されます。
その際に生じたアデノシン二リン酸(ADP)は再びリン酸化されATPとして再利用されます。
ATP消費により生じたリン酸は、クレアチンリン酸への合成に用いられ、ADPからATPが合成される際には、クレアチンリン酸のリン酸が用いられます。
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