小テストNo1

16Seika1-1 生化学Ⅰ 第₁回 ス

2016.11.10 問題₁．

地 球 誕 生 億 年 前 原 始 的 生 物 誕 生 様 子 を 直 接 観 察

い 現 生物 化学的性質を詳細 調 推察 。水 酸化炭素 ン ア

ン ニア 存 い 当時 地球 様々 有機化合物を生 出 条件 整 場所 存

考え い 。簡単 有機化合物 後 重合を繰 返 複雑 化合物 変化 次第 限

あ 原材料を競争 消費 う 。競争 中 一部 化合物 効率 仲間を増

や 戦略を生 出 中 特 相補性 呼 子 性質 生物 い 重要

あ 。 億年前 代生物 化石 う 生物 周辺 環境 一 を作

原始的 細胞 誕生 。

i. ^{線部 文章 い 海底火山 熱水噴出孔付近 う 有機化合物合成 場} い いう説 現 主流 い 。 う 海底火山 噴出 有機化合物 誕生場所

注目さ う 講義 紹 理由を あ さい。

ii. ^{線部 重合反応 い ン 質 中 ア 酸 ア 基 ボ シ基を反応させ}

形成 子結合 前を答え 構造を図示 さい。

iii. ^{線部 い 子 相補性 確認 生理活性物質 前を一 あ 子 い 相}

補性を可能 い 子結合 前を答え さい。

iv. ^{生物 細胞を作 う 結果 進化論的 う 利 生 ？講義 紹}

利 を あ さい。

問題₂．

i. ^{文章 空欄 〜 適当 語 を入 文章を完成させ さい。}

表面積_S 壁 一面 可動壁 い 容器 ₁ 気体を閉 込 温度_T 状態

を 状態 _A 。 熱量 _qを与え 可動壁 距離ｌ動 新 い状態₍ 状態_{B )} 移行

。 時 気体 子 エ 子 士 引力 斥力 発生

エ 総和 _U 変化 生 _ΔU=UB-UA 。さ 反応 前後 ❶体積 変化_ΔV 生 体積変化 伴い外 _P 対 行わ _PΔV 生 。_{ΔU PΔV} 和 表さ 変化量_{ΔH ΔU PΔV} 変化 呼 反応 伴う 出入 を表 。 ii.^問題i. ^{線部❶ い 体積変化}ΔV^{を問題文中 記号を適当 使用 答え さい。}

iii. ^{ビーカーに入 蒸留水 尿素を溶解 い} ,^{ビーカーの外側が冷 結露 。 時}

ΔH ^{正 値 負 値 ？答え さい。}

iv. 反応の自発性を定める一つの状態量変化にエントロピー変化 _{ΔS がある。} エン ロ 変化を

説明 授業 断熱さ ₂ スコ 一方 ₁₀個 気体 子を閉 込

スコを コ を開い 生 変化 を説明 値 あ 講義 。コ を開い

時 生 変化 う 変化 生 理由を簡単 説明 時紹 _Boltzmann の 統計力学エントロピー_S を定義 式を答え さい。 ボ ン定数 k_B コ を

開い あ 反応系 微視的状態 数を_W 。

v. _ΔS ΔH^{を組 合わせ 自由エ 変化}ΔG ^{式を答え 自然界 い 反応 自発的}

あ 値 満 さ い条件を答え さい。

問題₃．

i. ^{水 子 構造 水素結合 を 子あ} 4 ^{個 形成 。 水素結合}

う 結合 説明 さい。 水 水素結合を作 水 ユニ 物理的特性

を一 あ さい。

<^{裏 続} >

16Seika1-1

ii. ^{疎水効果 う 者 簡単 説明 さい。}

問題₄．

i. Brønsted Lowry ^{酸 ア} (^塩基) ^{あ 。} 空欄 適当 語 を答え さい。

ii. ii.^{一般的 酸}HA ^{対 以 イ ン反応式を用い ン ソン セ 式を 出} さい。但 以 式 K 定義さ K_a=K[H2O]を使用 _[Ｈ Ｏ _]=[H

+] ^{置 換え}

良い。

ＨＡ Ｈ Ｏ Ａ

−

Ｈ Ｏ

K

解答用紙 学籍番号 氏

16Seika1-1 問題₁． 点

i. ^点ｘ

海底火山噴火 付近 高温 高 化学反応 進 や い ；硫化水素や水素 還元力 高 い化合物 存 化学合成 進 や い 等 線部 共 記載さ い 正解

細菌 呼 現 生物 祖先 領域 生息 い

ii. ^{前 点}

ペ 結合 ア 結合 可

構造 点

iii. ^{前 点}

シ ボ核酸 _DNA

結合 称 点

水素結合 ワ ソン 塩基対

iv. ^点

反応原材料 確保 可能 反応条件を一定 保 う 反応中乾物 拡

散を防 複雑 多段階反応 実行 可能 能動輸送 可能 等

問題₂．各 点ｘ ＝ 点 i.

運動 位置 内部エ

エン 熱 反応熱

ii.

_ΔV＝_{Sl (}

∆!!∆!

! ^も可能）

iii.

正 値 iv.^{生 変化}

スコ 均等 気体 子 散

変化 生 理由

両方 スコ 均等 気体 子 散 い 状態 片側 偏 い 状態 確率的 存

可能性 高い 微視的状態 数_W 前者 多い S ^式

_S=k_bln_W v. ΔG ^式

ΔH-TΔS

ΔG ^{満 条件}

ΔG<0

<^{裏 続} > O

C N H

16Seika1-1 問題₃．８点ｘ ＝ 点

i.^水素結合

子中 水素原子 窒素 酸素 硫黄 非共有電子対を持 原子 非共有電子対を

引 合う 成立 子結合

i.^{水 ユニ 物理的性質}

沸 高い 固体 氷 密度 液体 水 密度 さい 等々 ii. ^疎水効果

水 溶解 い物質 水 排除さ 水 接触表面積 最 う 水 子 物 質 周 水素結合 網を形成 発生 子相互作用

問題₄． i ^点

水素イ ン ロ ン を放出

点

水素イ ン ロ ン を ii. ^点

K₌ ^{! [!}

!]

!" [!!^!]

等 式 成 立 。_[H2O] 濃 度 比 大 一 定 見 せ を 利 用 Ka_=K[H2O] 式

Ka₌ ^!

![!^!]

[!"] ^{。両辺 常用対数を log10Ka=log10[H}

+_{] + log} 10

[!^!] [!"]^,

移項 −_log10[H

+_{] =}

−_log10Ka _{+ log10}^[!!]

[!"]^。

−_log10[H

+_{] = pH,}

−_log10Ka_=pKa いう表記を利用 pH = pKa + log₁₀^[!!]

[!"] ^Henderson Hasselbalch ^式。