代謝（酵素・光合成・呼吸） ── 問題
基礎
- 次の反応は同化・異化のどちらですか。 アミノ酸からタンパク質を合成する （ア 同化 イ 異化）
- 次の酵素の基質（作用する物質）はどれですか。 マルターゼ （ア タンパク質 イ デンプン ウ 麦芽糖 エ 過酸化水素）
- 酵素の性質として正しいものはどれですか。 （ア どんな物質にも作用する イ タンパク質でできた触媒で、決まった基質にだけ作用し、反応後も変化せず繰り返し使える ウ 反応するとなくなるので、常に新しく合成する必要がある エ 高温ほどよくはたらく）
- 呼吸と燃焼の違いとして正しいものはどれですか。 （ア 呼吸のほうが高温で進む イ 呼吸は酸素を使わない ウ 燃焼は二酸化炭素を出さない エ 呼吸は酵素によって段階的に進み、エネルギーを ATP に蓄える。燃焼は一気に進み熱や光として放出する）
標準
- 光合成と呼吸について、光合成が行われる細胞小器官はどれですか。 （ア ミトコンドリア イ 葉緑体 ウ 液胞 エ 核）
- カタラーゼの実験について、過酸化水素水に煮た肝臓片を入れるとどうなりますか。 （ア ほとんど泡が出ない（酵素が熱で変性した） イ 生のときより激しく泡が出る ウ 肝臓片が溶ける エ 二酸化炭素が発生する）
- 酵素の反応速度と温度の関係を表すグラフとして正しいものはどれですか。 （ア 最適温度（多くは 35〜40 ℃）まで上がり、それをこえると急激に下がる（変性） イ 温度によらず一定 ウ 低温ほど速い エ 温度が高いほど直線的に速くなる）
- ペプシンとトリプシンの最適 pH の組み合わせとして正しいものはどれですか。 （ア ペプシン pH 2（胃液）、トリプシン pH 8（すい液） イ ペプシン pH 8、トリプシン pH 2 ウ 両方とも pH 7 エ 両方とも pH 2）
発展
- 植物の呼吸について正しいものはどれですか。 （ア 光合成をする植物は呼吸をしない イ 夜だけ行われる ウ 葉緑体で行われる エ 昼も夜も行われている。昼は光合成の量が呼吸を上回るので、見かけ上は酸素を放出している）
- 独立栄養生物に含まれないものはどれですか。 （ア ワカメ（藻類） イ イネ ウ 酵母（菌類） エ シアノバクテリア）
- 酵母のアルコール発酵について正しいものはどれですか。 （ア 乳酸ができる イ 酸素を使わずにグルコースをエタノールと二酸化炭素に分解し、呼吸より少ない ATP を得る ウ 酸素を使ってグルコースを完全に分解する エ エタノールから ATP をつくる）
代謝（酵素・光合成・呼吸） ── 解答
基礎
- ア 同化 同化は簡単な物質から複雑な物質を合成しエネルギーを蓄える（光合成・タンパク質合成）。異化は分解してエネルギーを放出する（呼吸・発酵）。答え：同化。
- ウ 麦芽糖 酵素には基質特異性がある。カタラーゼは過酸化水素、アミラーゼはデンプン、ペプシン・トリプシンはタンパク質、リパーゼは脂肪、マルターゼは麦芽糖。答え：麦芽糖。
- イ タンパク質でできた触媒で、決まった基質にだけ作用し、反応後も変化せず繰り返し使える 基質特異性・最適温度・最適 pH をもつ。高温では変性して失活する。
- エ 呼吸は酵素によって段階的に進み、エネルギーを ATP に蓄える。燃焼は一気に進み熱や光として放出する 反応全体（有機物 ＋ O₂ → CO₂ ＋ H₂O）は同じだが、進み方とエネルギーの行き先が違う。
標準
- イ 葉緑体 光合成：葉緑体で CO₂ ＋ H₂O ＋ 光 → 有機物 ＋ O₂（O₂ は水由来）。呼吸：ミトコンドリアで有機物 ＋ O₂ → CO₂ ＋ H₂O ＋ ATP。答え：葉緑体。
- ア ほとんど泡が出ない（酵素が熱で変性した） カタラーゼ（タンパク質）は過酸化水素を水と酸素に分解する。熱で変性すると失活するが、無機触媒の酸化マンガン(Ⅳ)は熱に強い。触媒は反応後も変化しないので繰り返し使える。答え：ほとんど泡が出ない（酵素が熱で変性した）。
- ア 最適温度（多くは 35〜40 ℃）まで上がり、それをこえると急激に下がる（変性） 無機触媒なら温度とともに上がり続けるが、酵素はタンパク質なので高温で失活する。
- ア ペプシン pH 2（胃液）、トリプシン pH 8（すい液） 酵素はそれがはたらく場所の pH に合った最適 pH をもつ。だ液アミラーゼは pH 7。
発展
- エ 昼も夜も行われている。昼は光合成の量が呼吸を上回るので、見かけ上は酸素を放出している 呼吸はミトコンドリアで常に行われる。光合成量 − 呼吸量 が見かけの光合成量。
- ウ 酵母（菌類） 菌類・動物・多くの細菌は有機物を取り入れる従属栄養生物。光合成をする植物・藻類・シアノバクテリアは独立栄養生物。
- イ 酸素を使わずにグルコースをエタノールと二酸化炭素に分解し、呼吸より少ない ATP を得る 発酵は異化の一種。パンやお酒の製造に利用される。乳酸ができるのは乳酸発酵（乳酸菌）。
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