『生物』
【99】膝蓋腱反射

床に足が付かないように腰掛け、膝関節が自由に動く状態で膝の下をたたくと、無意識に膝から下が跳ね上がる。これは、①膝下をたたかれることで、②膝関節を伸ばす伸筋が伸ばされたことを筋紡錘(感覚器)が刺激として受容し、③感覚神経 […]

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『生物』
【97】DNA複製装置

DNAの複製は、“複製起点(レプリケーター)”に結合した2つの“DNAヘリカーゼ”が、それぞれ複製起点の両方向にDNAの二重らせんを“ほどき”ながら進んでいく。 二重らせんが2本のヌクレオチド鎖にほどかれると、それぞれを […]

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『生物』
【92】キネシン&微小管

モータータンパク質〈キネシン〉は、ATPを消費しながら、微小管の−(マイナス)端から+(プラス)端に向かって歩いていく。 真核生物の細胞分裂(有系分裂)では、両極から伸びてくる微小管によって、赤道面に並んだ染色体が引き裂 […]

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『生物』
【88】小腸上皮細胞

【補足】 小腸(胃と大腸の間にあたる消化管。内壁には多数の突起(絨毛)がある。グルコースやアミノ酸など様々な栄養素を血液中に吸収する。) 絨毛(小腸の粘膜側にある多数の突起。小腸内壁の表面積を広げることで、栄養素を吸収で […]

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『生物』
【80】競争的阻害と非競争的阻害

“競争的阻害剤”は、酵素の活性部位を基質と奪い合うことで、酵素反応を阻害する。 “非競争的阻害剤”は、酵素の活性部位以外の部分(アロステリック部位)に結合することで、活性部位も含めて酵素タンパク質の立体構造を変化させ、酵 […]

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『生物』
【79】ミカエリス定数

ミカエリス定数(Km)は、酵素と基質の”結合しやすさ”を表している。 ミカエリス定数(Km)は、酵素基質複合体の濃度[ES]に対する酵素濃度[E]と基質濃度[S]の割合なので、ミカエリス定数(Km)が”小さい”ほど、酵素 […]

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『生物』
【78】酵素反応と基質濃度

酵素の濃度[E]を変えずに、基質濃度[S]だけを変えると、“化学平衡に達するまでの時間”と“最終的な生成物量”が変化する。 全ての酵素が酵素-基質複合体となる程度まで十分に基質濃度[S]が高ければ、基質濃度[S]を多少変 […]

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『生物』
【77】酵素反応と酵素濃度

基質濃度を変えずに、酵素の濃度だけを変えると、生成物の量は変わらずに、反応速度だけが変化する。 【補足】 代謝(生体内の化学反応。例えば”光合成“や”呼吸“など。) 触媒(化学反応を促進または抑制する物質。) 酵素(生体 […]

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『生物』
【76】酵素反応と化学平衡

酵素反応が進むと、時間に伴って生成物量[濃度]が上昇するけれども、徐々に上昇は緩やかになり、やがて止まる。 一見すると反応が停止した様に見えるけれど、可逆的な酵素反応では、正反応(基質→生成物)と逆反応(基質←生成物)が […]

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『生物』
【75】窒素同化

生物は、多数のアミノ酸が結合したタンパク質、DNAやRNAなどの核酸、光合成色素など、様々な有機窒素化合物を必要としている。  植物は、土壌中の“アンモニウムイオン”や“硝酸イオン”を取り込み、窒素同化によって […]

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『生物』
【74】最終収量一定則

植物は、光や水、土壌中の栄養塩類などの資源を利用して有機物を合成すること(光合成&窒素同化)で、成長する。 個体群密度が低いと、植物は周囲の資源を充分に利用して多くの有機物を合成できるので、より速く、より大きく成長できる […]

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『生物』
【73】生物濃縮

生物の体内で分解されにくく、体外へも排出されにくい物質は、生物の体内に蓄積しやすい。 そのような物質が、食物連鎖を経て、高次の消費者になるほど体内に高濃度で蓄積する現象を“生物濃縮”という。 例えば、フグ毒の“テトロドト […]

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『生物』
【72】淡水湖の季節変化

淡水湖の表層では、春と秋に生じる対流が、深層に蓄積した栄養塩類を表層に供給することで、藻類が大発生する。 〈冬〉深層(4℃)に対して、表層の水温が低いので、対流が起こらない。深層から表層に栄養塩類が供給されず、光合成に必 […]

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『生物』
【40】先体反応

有性生殖においては、違う生物種の卵と精子が受精してはならない(種の識別)。 そして、一つの卵が複数の精子と受精することも許されない(多精拒否)。 ウニの場合、卵を取り囲むゼリー層(卵外被)が、同じ種類のウニの精子に対して […]

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『生物』
【31】ラクトースオペロン

ラクトース(乳糖)は、ラクトース分解酵素によって、グルコース(ブドウ糖)とガラクトースに分解される。ラクトースを母乳に含む哺乳類も、原核生物の乳酸菌や大腸菌も、ラクトース分解に関わる遺伝子を持っている。 大腸菌にとっては […]

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『生物』
【30】トリプトファンオペロン

消化酵素、ホルモン、抗体、サイトカイン、神経伝達物質など...。生物には、“必要な時”に“必要な物質”を用意する仕組みがある。 原核生物の大腸菌も、“トリプトファンが無い時(トリプトファンが欲しい時)”に“トリプトファン […]

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『生物』
【28】DNA損傷と除去修復

DNA複製の際、DNAポリメラーゼが間違った塩基(ヌクレオチド)を付加してしまう誤り(ミスマッチ)や、紫外線や放射線、発癌性物質などの化学物質によって、塩基(ヌクレオチド)が置換や欠失してしまうことがある。 損傷したDN […]

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『生物』
【24】遺伝情報の発現

“DNA”を『生命の設計図』として合成された様々な“タンパク質”の種類や組合せよって、実際の生物の形態や性質(形質)が決まる。DNAの塩基配列がmRNAに”転写“され、mRNAの塩基配列がタンパク質のアミノ酸配列に”翻訳 […]

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『生物』
【23】PCR

PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)を考案したキャリー・マリスは、ドライブ中にこの画期的なDNA増幅方法のアイデアを思いついたらしい。 DNAの増幅したい領域の両端の塩基配列が分かっていれば、二重鎖それぞれの5‘末端側に相当す […]

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『生物』
【22】原核生物のDNA複製

真核生物の直鎖状DNAが複製されるときには、“末端”があるために困った“問題”がおこる。 DNAポリメラーゼは、“すでにある”ヌクレオチド鎖(プライマー)の3‘末端にしか、新たなヌクレオチドを付加できない。そのため、ラギ […]

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