BI-X4-RESPIRATION-01｜生物 対策問題
単離ミトコンドリアで、内膜を隔てたH⁺濃度差を小さくする物質を加えた。酸素消費は続いたがATP合成量は大きく減った。最も適切な説明はどれか。
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正解: 2
解き方
影響が小さい測定値「酸素消費」と、低下した測定値「ATP合成」を分け、両者をつなぐH⁺勾配の役割を考える。
正解の根拠
「電子伝達は続いたが、H⁺濃度勾配を利用するATP合成が進みにくくなった」
電子伝達系が酸素まで電子を渡す過程は続くが、プロトン駆動力が失われるとATP合成酵素は十分働けない。
誤答の理由
- 「酸素がATPに直接変化する反応が止まった」：酸素は最終電子受容体として水の生成に関わるが、ATPの材料に直接変化するのではない。
- 「ATP合成酵素はミトコンドリア外膜だけに存在する」：ATP合成酵素はH⁺濃度勾配が作られるミトコンドリア内膜にある。
- 「H⁺濃度差は呼吸と無関係である」：H⁺濃度差を小さくしたときにATP合成が減ったため、両者は関係している。
覚えるポイント
電子伝達系はミトコンドリア内膜の両側にH⁺濃度差を作り、ATP合成酵素はH⁺の流れを利用してADPと無機リン酸からATPを合成する。
共通テストでの解き方
反応系の中間を変えたとき、上流と下流のどちらが残るかを読む。「酸素消費あり、ATP低下」が切り分けの鍵である。