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大学生物学の教科書第5章チェックテスト

カード 10枚 作成者: Naoki Anbo (作成日: 2015/10/20)

  • 電子伝達の非循環経路では水はどのような目的で利用されるか?

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  • カード表 : 日本語
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  • 1

    電子伝達の非循環経路では水はどのような目的で利用されるか?

    補足(例文と訳など)

    答え

    • クロロフィルを還元する
    • 誤答選択肢 クロロフィルを励起する
    • ATPを加水分解させる
    • NADPHを酸化する
    • クロロフィルを合成する

    解説

    電子伝達の非循環経路では、光エネルギーを用いて水が酸化され、O2,H+,電子が産生される。クロロフィルが光励起によって電子を失うと、クロロフィルには電子穴があいて、失った電子を補充するために他の分子から奪い取ろうとする蛍光を持つ。補充のための電子は自らやってくる。

  • 2

    光に関する以下の記述のうち、正しいものはどれか?

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 吸収スペクトルは色素を同定するための有用な手段となりうる
    • 誤答選択肢 吸収スペクトルは生物学的効率を波長に対してプロットしたものである
    • 光は生物効果を生み出すためには必ずしも吸収される必要はない
    • ある分子は、いかなるエネルギーレベルも取りうる
    • 色素は光子を吸収するとエネルギーを失う

    解説

    ある精製された色素によって吸収される光の波長をプロットすると、その色素の吸収スペクトルを得ることができる。光の吸収により光化学的変化が起きる。

  • 3

    クロロフィルに関する以下の記述のうち、正しくないものはどれか?

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 励起されたクロロフィルは酸化剤として作用しうる
    • 誤答選択肢 クロロフィルは可視スペクトルの両端に近い光を吸収する
    • クロロフィルはカテノイドなど他の色素からエネルギーを受け取ることができる
    • 励起されたクロロフィルは他の物質を還元するか蛍光を発することができる
    • クロロフィルはマグネシウムを含んでいる

    解説

    植物の主要なクロロフィルは、クロロフィルaとクロロフィルbである。これら2つの分子はほんの少し分子構造が異なるだけである。両者ともにヘモグロビンのヘム基ににた複雑な環状構造を持っている。それぞれのクロロフィル環の中心にはマグネシウム原子があり、環の周辺には長い炭化水素の尾部が結合しており、これがクロロフィル分子を葉緑体のチラコイド膜の内在性タンパク質につなぎとめている。反応中心の励起されたクロロビルは還元剤として働く

  • 4

    電子伝達の循環経路に関する以下の記述のうち、正しいものはどれか?

    補足(例文と訳など)

    答え

    • ATPが産生される
    • 誤答選択肢 酸素ガスが放出される
    • 水が電子とプロトンを与える
    • NADPH+H+が産生される
    • CO2がRuBPと反応する

    解説

    電子伝達の循環経路はATPを産生するがNADPHは産生しない

  • 5

    電子伝達の非循環経路で起こらないものは以下の記述のうちどれか?

    補足(例文と訳など)

    答え

    • CO2がRuBPと反応する
    • 誤答選択肢 酸素ガスが放出される
    • ATPが産生される
    • 水が電子とプロトンを与える
    • NADPH+H+が産生される

    解説

    電子伝達の非循環経路では、2つの異なる光化学系を必要とする。光化学系とはチラコイド膜に存在する光によって駆動される分子ユニットである。 光化学系Ⅰ 光エネルギーを用いてNADP+を還元しNADPH+H+を産生する 光化学系Ⅱ 光エネルギーを用いて水分子を酸化し、電子、プロトン、酸素を産生する。

  • 6

    葉緑体に関する以下の記述のうち、正しいものはどれか?

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 光によりチラコイド管腔はストロマに比べてより酸性になる
    • 誤答選択肢 光はプロトンのチラコイド内部から外への汲み出しを誘導する
    • プロトンがチラコイドに組み入れられるときにATPが産生される
    • プロトンはタンパク質性のチャネルを通って受動的にストロマに戻っていく
    • プロトン組み入れにはATPが必要である

    解説

    電子伝達のあいだにプロトンがストロマからチラコイド膜を越えてチラコイド管腔に組み入れられ、チラコイド管腔はストロマに比べて酸性になる。このpH勾配に駆動されて、プロトンはATPシンターゼチャネルを通ってストロマへと拡散する。ATPシンターゼチャネルは、プロトン拡散のエネルギーとADPとPiからのATP合成を共役させる。

  • 7

    カルヴィンサイクルに関する以下の記述のうち、正しくないものはどれか?

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 3PGが還元されてATPとNADPH+H+が産生される
    • 誤答選択肢 CO2はRuBPと反応して3PGができる
    • 3PGの代謝によりRuBPが産生される
    • もし光が入らなくなると3PGの濃度は上昇する
    • ルビスコはCO2とRuBPの反応を触媒する

    解説

    <カルヴィンサイクル> 3つの過程から構成される ・CO2固定:ルビスコによって触媒され、産物は3PGである ・3PGの還元によるグリセルアルデヒド3-リン酸G3P生成。この一連の反応はリン酸化と還元を伴う ・CO2受容体RuBPの再生 G3Pの大部分はRuMP(リブロース1−リン酸)になり、ATPが使われてこの化合物はRuBPに変換される。サイクルが1回転する度に1分子のCO2が固定され、CO2受容体が再生される。

  • 8

    C4光合成に関する以下の記述のうち、正しいものはどれか?

    補足(例文と訳など)

    答え

    • C3植物に比べてより低いCO2濃度で光合成が進行しうる
    • 誤答選択肢 3PGがCO2固定の最初の産物である
    • ルビスコがこの経路の第1段階を触媒する
    • 維管束鞘細胞内でPEPカルボキシラーゼによって4炭素有機酸が合成される
    • RuBPから放出されたCO2はPEPに受け渡される

    解説

    C3植物:棚状葉肉細胞はルビスコを持ちCO2をRuBPに固定して3PGを産生する。 CO2固定の最初の産物が3炭素分子の3PGなのでC3植物と呼ばれる。線菅束鞘細胞は葉緑体を少数しか持たずルビスコを持たない。CO2を固定しない。 C4植物:葉肉細胞はPEPカルボキシラーゼという酵素を持つ。この酵素はCO2とPEPの反応を触媒し、4炭素分子オキサロ酢酸を産生する。このことからC4植物と呼ばれる。線菅束鞘細胞はルビスコを持ち、ルビスコはRuBPとオキサロ酢酸から遊離したCO2との反応を触媒する。葉肉細胞と線菅束鞘細胞は近くに存在するので、CO2の葉肉細胞から線菅束鞘細胞への移行が可能となる。 C4植物は通常のカルヴィンサイクルも行うこともできる。しかし光呼吸で炭素を失うことなくCO2を固定する負荷的な初期反応を行うことができる。この初期CO2固定反応は、低CO2濃度下に高温でも機能しうるので、C4植物はC3植物では抑制されるような条件下でも光合成を効率的に行うことができる。

  • 9

    緑色植物での光合成は昼間しか起こらない。植物で呼吸が起こるのは以下のうちどれか?

    補足(例文と訳など)

    答え

    • いつも起こる
    • 誤答選択肢 夜間だけである
    • 十分にATPがあるときだけである
    • 昼間だけである
    • 光合成の後で葉緑体中で起こる

    解説

  • 10

    光呼吸に関する以下の記述のうち、正しいものはどれか?

    補足(例文と訳など)

    答え

    • ペルオキシゾームで行われる反応も含まれる
    • 誤答選択肢 光合成の効率を増加させる
    • C4植物でしか起こらない
    • PEPカルボキシラーゼによって触媒される
    • 光の強さには依存しない

    解説

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