● 18
3
生物の体内環境
31
解答 Ⅰ １ 2 ２ 0 ３ 6 ４ 9 Ⅱ １ 5 ２ 1 ３ 8 解 説 Ⅰ 脊椎動物の体液は，血液，組織液，リンパ液に分けられる。体液は細胞にとっての環境であり，体内 環境（内部環境）と呼ばれる。外部環境が変化しても，体液のpH，温度，塩類濃度，グルコース濃度， 酸素濃度などが一定の範囲内に保たれることで，細胞は安定して活動することができる。このように， 生物がたえず変化する環境におかれても，体内の状態を安定に保ち，生命を維持する性質を恒常性（ホ メオスタシス）という。 Ⅱ 出血すると，血小板の成分と血しょうの成分の働き合いによって，繊維状のタンパク質であるフィブ リンが生成される。フィブリンは，血球と絡み合って血ぺいをつくる。血液を静置しても血ぺいは生じ る。このとき，血ぺいとならない淡黄色の液体は，血清と呼ばれる。Check
血しょう 血小板 凝固因子 凝固因子 フィブリン 血 球 血ぺい 放出 血 清32
解答 問１ 2 問２ 5 問３ 1 問４ 4 解 説 問２ 肺胞での二酸化炭素分圧は40mmHgなので， 左上の曲線を見る。この曲線における酸素分圧 100mmHgのときの酸素ヘモグロビンの割合は， 95％である。 問３ 組織での二酸化炭素分圧は70mmHgなので， 右下の曲線を見る。この曲線における酸素分圧 30mmHgのときの酸素ヘモグロビンの割合は，30 ％である。 問４ 「全ヘモグロビンのうち」の組織で酸素を解離 する酸素ヘモグロビンの割合は，肺胞での酸素ヘ モグロビンの割合（95％）から組織での酸素ヘモグ ロビンの割合（30％）を引いたものである。問いは 「肺胞での酸素ヘモグロビンのうち」の割合であるから，（95−30）÷95×100≒68.4（％）となる。 0 20 40 60 80 100 100 80 60 40 20 0 100 80 60 40 20 0 95 30 酸素分圧（mmHg） 酸素ヘモグロビン の割合 ︵ ％ ︶ 組織で酸素を解離する 酸素ヘモグロビン の割合 二酸化炭素分圧 40mmHg 二酸化炭素分圧 70mmHg 組織 肺胞33
解答 問１ ア 2 イ 1 ウ 3 エ 5 オ 6 カ 3 問２ 3 問３ 2 解 説 問１ ゾウリムシの細胞内には栄養分や老廃物が含まれている。そのため，細胞内の物質の濃度は細胞外 の淡水よりも高く，たえず水が入ってくる。浸入してくる水を排出し，細胞内の物質の濃度を一定の範 囲に保っている細胞小器官が，収縮胞である。 問２ ゾウリムシの長径は約200µmである。これは，ヒトの肉眼で確認することができる大きさであり， 白い粒として動いているのが観察される。なお，同じ単細胞生物であるミドリムシの長径は約80µmで あり，ゾウリムシよりも小さい。 問３ ゾウリムシを浸した蒸留水に食塩を加えていくと，外液とゾウリムシの細胞内との濃度差が小さく なり，内部へ入ってくる水の量は減少していく。そのため，収縮胞の働きは弱くなる。 血液凝固のしくみCheck
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解答 問１ 5 問２ 6，7 解 説 問１ 海水魚では，体液の塩類濃度が外界の海水よりも低くなるため，水が常に体外へと出て行く。その ため，水を体内に吸収し，余分な塩類を排出することで，体液の濃度を一定に保っている。 一方，淡水魚では，体液の塩類濃度が外界の海水よりも高くなるため，水が体内に浸入してくる。そ のため，塩類を体内に吸収し，余分な水分を排出することで，体液の濃度を一定に保っている。 図中の矢印の向きを見ると，海水魚ではえらから排出されているが，淡水魚ではえらから吸収されて いる。また，海水魚では，体内から腎臓への移動，すなわち尿としての排出が行われているが，淡水魚 では腎臓から体内への吸収が行われている。したがって，図中の矢印が示しているのは，海水魚が排出 し，淡水魚が吸収する物質の経路であるから， 塩類である。 問２ 淡水魚は，塩類をえらや腸から吸収し，体液よりもうすい濃度の尿を多量に排出する。なお， ， ， は，海水魚についての説明である。Check
細胞膜を介した水の移動 低濃度→高濃度35
解答 問１ 2 問２ 1，3，4 問３ 2，5 問１，２ は腎単位（ネフロン）である。腎単位は，腎小体（マルピーギ小体）と腎細管（図中のア） からなる。腎小体は，糸球体（図中のエ）とこれを囲むボーマンのう（図中のウ）でできている。 問３ 体液の塩類濃度の上昇は，間脳の視床下部で感知される。〇 正 体液の塩類濃度が上昇すると，間脳の視床下部で感知され，脳下垂体後葉からのバソプレシン の分泌が促進される。バソプレシンの働きによって水の再吸収が促進される。 Na+とK ×の再吸収は，鉱質コルチコイドの作用で促進される。 誤 鉱質コルチコイドはNa+の再吸収のほか，Ｋ+の排出を促進する。 バソプレシンは水の再吸収を促進し，尿量を減少させる。〇 正 バソプレシンの働きによって集合管での水の再吸収が促進されると，その分尿量は減少する。 鉱質コルチコイドは副腎皮質から分泌される。〇 正 副腎皮質からは，鉱質コルチコイドのほか，糖質コルチコイドも分泌される。 バソプレシンは脳下垂体中葉×から分泌される。 誤 バソプレシンは脳下垂体後葉から分泌される。 5 1 2 3 魚類による体液の濃度調節 解 説 A 1 2 3 4 536
解答 問１ ⑴ 5 ⑵ 4 問２ 1 問３ 4 問４ 3 問１ 原尿中に排出されていない成分⑴は，糸球体からボーマンのうへろ過されていないことを示してい るので， タンパク質である。タンパク質は高分子のためろ過されない。原尿中にあって尿中にない成 分⑵は，腎細管ですべて再吸収されていることを示しているので， グルコースである。 問２ Na+は，水の再吸収とほぼ同じ割合で再吸収されるので，濃度はほとんど変化しない。これに対し て，Cl-は約1.6倍，Ca²+は約1.9倍に濃縮される。また，Cu²+は血しょう中にこれほど大量に含まれない。 問３ 濃縮率＝ である。したがって，濃縮率が最も高いのはクレアチニンの75倍である。 解 説 5 4 尿中の濃度 血しょう中の濃度 海水魚 海水を大量に飲む。 海水の水分を腸から吸収する。 余分な塩類をえらから排出する。 少量の濃い（体液と同じ濃度の）尿を排出する。 淡水魚 口から水を飲まない。 食物中や水中の塩類を腸から吸収する。 水中の塩類をえらから吸収する。 多量のうすい（体液より濃度の低い）尿を排出する。 +第３章
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解答 問１ 5 問２ 6 問３ 5 解 説 問１ 有害な物質である尿素をアンモニアに変える。× 誤 肝臓では，有害なアンモニアを比較的毒性の低い尿素につくりかえている。アンモニアはタン パク質やアミノ酸の分解によって生じる。尿素は，腎臓の働きによって，尿の成分として体外へ と排出される。 赤血球のヘモグロビンを分解してグロブリン×に変える。 誤 肝臓でヘモグロビンが分解されると，アミノ酸やビリルビンなどが生じる。グロブリンは，血 しょう中のタンパク質の一部の総称で，抗体を構成する免疫グロブリンなどを含む。 脂肪を分解するホルモンを十二指腸に分泌する。× 誤 肝臓で生成されて十二指腸に分泌される胆汁は，脂肪を分解する酵素の働きを助ける物質を含 むが，ホルモンではない。肝臓には，ホルモンを合成・分泌する内分泌腺としての働きはない。 グリコーゲンの分解を促すホルモンを血中に分泌する。× 誤 肝臓には，ホルモンを合成・分泌する内分泌腺としての働きはない。グリコーゲンの分解を促 すホルモンは，グルカゴンまたはアドレナリンである。グルカゴンはすい臓のランゲルハンス島 Ａ細胞から，アドレナリンは副腎髄質からそれぞれ分泌される。 脂肪の消化を助ける胆汁を生成する。〇 正 肝臓では胆汁が生成される。胆汁は，脂肪を分解する酵素の働きを助ける物質を含み，小腸で の脂肪の消化・吸収を促進する。また，肝臓の解毒作用で生じた不要な物質や，赤血球の分解産 物などを含み，これらを体外に排出する働きもある。 問２ 肝臓につながっている血管には，心臓からの血液が流れる肝動脈と心臓へ戻る血液が流れる肝静脈 のほかに，消化管やひ臓からの血液が流れる肝門脈がある。肝門脈を流れる血液には，小腸で吸収され たグルコース・アミノ酸などの栄養分や，ひ臓で分解された赤血球の成分などが多く含まれている。肝 臓では，これらの物質をもとに合成や分解を行ったり，不要な物質を消化管内に排出したりして，血液 中の物質の濃度を調節している。 3 問４ 再吸収量＝原尿中の量−尿中の量として計算する。１日の再吸収量は，１日に生成される原尿中の 量から１日に生成される尿中の量を引けばよい。 【１日に生成される原尿中の量】 表の⑶の原尿中の濃度は30mg/100mL，１日に生成される原尿量は170L（＝170000mL）であるから， 100mL：30mg＝170000mL：原尿中の量（mg） 100×原尿中の量＝30×170000 原尿中の量＝ ＝51000mg＝51g 【１日に生成される尿中の量】 表の⑶の尿中の濃度は2000mg/100mL，１日に生成される尿量は1.3L（＝1300mL）であるから， 100mL：2000mg＝1300mL：尿中の量（mg） 100×尿中の量＝2000×1300 尿中の量＝ ＝26000mg＝26g したがって，１日の再吸収量＝１日に生成される原尿中の量−１日に生成される尿中の量 ＝51g−26g ＝25g 2 1 4 30×170000 100 2000×1300 100 5Check
濃縮率＝───────── 再吸収量＝原尿中の量－尿中の量 原尿量(こし出された血しょう量)＝尿量×イヌリンの濃縮率 （イヌリンが用いられていない場合には，濃縮率が最大となる物質の濃縮率を用いる） 尿中の濃度 血しょう中の濃度Check
問３ 肝臓は，血糖量（血糖濃度）の調節において重要な役割をもつ。食後など血糖量が多いときは，グル コースからグリコーゲンを合成して貯蔵する。血糖量が少ないときは，貯蔵していたグリコーゲンを分 解して，グルコースを血液中に放出する。 カ すい臓のA細胞からグルカゴンが分泌されると，肝臓からのグルコース放出が抑制される。× 誤 グルカゴンは，血糖量を増加させる働きをもつホルモンで，すい臓のランゲルハンス島Ａ細胞 から分泌される。グルカゴンが分泌されると，グリコーゲンの分解が促進され，血液中にグルコ ースが放出される。 キ 副腎髄質からアドレナリンが分泌されると，肝臓からのグルコース放出が促進される。〇 正 アドレナリンは，血糖量を増加させる働きをもつホルモンで，副腎髄質から分泌される。アド レナリンが分泌されると，グリコーゲンの分解が促進され，血液中にグルコースが放出される。 ク 血糖濃度が低下すると，ランゲルハンス島を支配する副交感神経×の働きが活発になる。 誤 血糖量が少ないときは，ランゲルハンス島を支配する交感神経の働きが活発になり，A細胞か らグルカゴンが分泌される。 ケ 糖尿病では，肝臓でのグリコーゲン合成が促進される。× 誤 糖尿病は，血糖量が高い値のまま正常値に戻らない病気である。グリコーゲン合成が促進され ると，血糖量は減少するため，糖尿病にはならない。 コ 糖尿病では，細胞内へのグルコースの取り込みが抑制される。〇 正 細胞内へのグルコースの取り込みが抑制されると，血糖量が多いままとなるため，糖尿病にな る。 サ 糖尿病では，すい臓からのセクレチン分泌が抑制される。× 誤 糖尿病では，すい臓からのインスリン分泌が抑制される。インスリンは，グリコーゲンの合成 や細胞内へのグルコースの取り込みを促進する。セクレチンは，すい液の分泌を促進するホルモ ンで，十二指腸から分泌される。 肝臓の働き 血糖量の調節 タンパク質の合成・分解 尿素の合成 解毒作用 赤血球の破壊 体温の維持 胆汁の生成 グルコースをグリコーゲンとして貯蔵したり，グリコーゲンをグルコー スに分解したりする。 タンパク質の合成や，不要になったタンパク質やアミノ酸の分解を行う。 タンパク質などの分解で生じたアンモニアを尿素に変える。 アルコールや薬物などを分解して無害な物質に変える。 古くなった赤血球を破壊する。 さまざまな物質の分解に伴って発生する熱は体温の維持に役立っている。 胆汁は肝細胞で生成され，胆のうに貯えられて十二指腸に分泌される。 胆汁は小腸での脂肪の消化・吸収を促進する。第３章
肝静脈 分解 血糖量 増加 肝門脈 グルカゴン アドレナリン グルコース グリコーゲン 肝臓 分解 血糖量が少ないとき 血糖量 減少 インスリン 合成 合成 血糖量が多いとき 血液の流れ● 48 予想模擬テストの解答は，【解答と採点】，【解答と解説】で構成されています。 【解答と採点】は，正解と配点および自己採点欄で構成されています。 【解答と解説】では，各大問の冒頭に，下のようなまとめが記載されています。 より実践的な演習に役立ててください。
予想模擬テスト解答編の利用法
【解答と採点】 49 ● １回 予想模擬テスト 【解答と採点 （50点満点）】 問題 番号 （配点） 設問 解答番号 正解 配点 自己採点 1 回目 2 回目 第 1 問 （16) 問 1 1 1 2 問 2 2 4 4 問 3 3 2 3 問 4 4 3 2 問 5 5 4 3 問 6 6 3 2 第 1 問 小計 問題 番号 （配点） 設問 解答番号 正解 配点 自己採点 1 回目 2 回目 第 3 問 （17) 問 1 12 2 2 問 2 13 3 3 問 3 14 4 3 問 4 15 1 2 問 5 16 1 2 問 6 17 2 2 問 7 18 2 3 第 3 問 小計 第 2 問 （17) 問 1 7 5 3 問 2 8 2 3 問 3 9 4 3 問 4 10 2 3 問 5 11 3 5 第 2 問 小計 合計点 1 回目 合計点 2 回目第１回 予想模擬テスト
【解答と解説】 Ａ 問１ 極相林は大きな樹木で構成されており，低木は生育していない。× 誤 極相林には，陰樹の幼木などの低木も生育している。 極相林は主に陰樹によって構成されており，相観が大きく変化しない。〇 正 極相林では，構成種に大きな変化がみられなくなる。 極相林は遷移の進行によって，地球上のどのような環境にも出現する。× 誤 気温や降水量などの影響によって，地球上には砂漠やツンドラ，サバンナなどのような，森林 が形成されない環境が存在する。 極相林は階層構造が発達しており，草本層が豊富である。× 誤 極相林の草本層では，じゅうぶんな光が差し込まないため，植物が生育しにくい。 問２ 先駆種は日当たりのよい場所での生育に適しており，極相種は弱い光しか届かない場所でも生育で きる。 ギャップＡは，先駆種の若木の個体数が少なく，極相種が多い。このことから，ギャップＡは小さい ギャップであり，ギャップ形成後初期は林床にじゅうぶんな光が届かず，弱い光のもとでも生育できる 極相種に適した環境であることがわかる。 ギャップＢは，ギャップ形成後の数年間は先駆種が多い。このことから，ギャップＢは大きいギャッ プであり，ギャップ形成後初期は林床にじゅうぶんな光が届いており，先駆種の生育に適した環境であ ることがわかる。 問３ ギャップＡでは，ギャップ形成から５年後以降，先駆種の若木がみられなくなっていることから， ギャップ更新が完了したときには極相種が生育していると考えられる。極相種は，主に弱い光でも生育 できる陰樹である。選択肢のうち，陰樹であるものは スダジイである。 なお， アカマツ， シラカンバ， クロマツは，日当たりのよい場所での生育に適している陽樹で ある。 Ｂ 問４ 二酸化炭素が地表から放出される熱を吸収し，その一部を再び地表に向かって放出する〇ため。 正 二酸化炭素などの温室効果ガスの増加によって，本来地球の外へ出て行くはずのエネルギーも 地表に戻されるようになった。これが，地球温暖化の原因であると考えられている。 1 予想模擬テスト 第３問 解答 問１ 2 問２ 3 問３ 4 問４ 1 問５ 1 問６ 2 問７ 2 解答時間 ８分 標準 ８分 Ａはギャップ更新に関する問題である。グラフの意味を考え，ギャップの大きさを正しく判断し たい。Ｂは環境問題に関する問題である。問題数が多いが，基本的な環境問題に関して理解して いれば短時間で解けるはずである。 問題文 Ａ ‐ １分，Ｂ ‐ １分 問１★☆☆ １分 極相林になると，大きな変化がみられなくなることに注意する。 問２★★☆ １分30秒 ギャップ形成後初期の若木において，Ａでは極相種，Ｂでは先駆種が多い ことに注目する。 問３★☆☆ 30秒 遷移が進むとギャップＡにおける若木が極相種のみになることから考える。 問４★☆☆ 30秒 温室効果のしくみを説明しているものを選ぶ。 問５★☆☆ １分 酸性雨の原因が何であるかを考える。 問６★☆☆ 30秒 日本の在来種であるか外来種であるかを見分ける。 問７★☆☆ １分 里山がどのように人間の手で管理，利用されてきたかを考える。 解 説 1 2 3 4 1 4 1 2 3 各解答の冒頭に自己採点 欄を設けています。 解説を見る前に自己採点 できます。 各大問の難易度と目標解答時間を示しています。 問題文を読む時間を示し ています。 各小問の難易度を，塗り つぶした星の数で示して います。 各大問の特徴や，全体に 関する注意事項をまとめ ています。 各小問の目標解答時間を 示しています。 各小問の解答する上での注意点 などをまとめています。 各大問の目標解答時間を示しています。 残り時間を示しています。 最後に全体を見直す時間 として，５分とっています。 これまでの経過時間を示 しています。49 ●
1
予想模擬テスト
【解答と採点 （50点満点）】
問題 番号 （配点） 設問 解答番号 正解 配点 自己採点 1 回目 2 回目 第 1 問 （16) 問 1 1 1 2 問 2 2 4 4 問 3 3 2 3 問 4 4 3 2 問 5 5 4 3 問 6 6 3 2 第 1 問 小計 問題 番号 （配点） 設問 解答番号 正解 配点 自己採点 1 回目 2 回目 第 3 問 （17) 問 1 12 2 2 問 2 13 3 3 問 3 14 4 3 問 4 15 1 2 問 5 16 1 2 問 6 17 2 2 問 7 18 2 3 第 3 問 小計 第 2 問 （17) 問 1 7 5 3 問 2 8 2 3 問 3 9 4 3 問 4 10 2 3 問 5 11 3 5 第 2 問 小計 合計点 1 回目 合計点 2 回目第１回 予想模擬テスト
Ａ 問１ 空欄に当てはまる語の組み合わせを選ぶ。 代謝…生体内での，物質を合成したり分解したりする反応全体をまとめたもの。 同化…外界から取り入れた物質を，からだを構成する物質や生命活動に必要な物質に合成する過程。 異化…体内の複雑な有機物が，より簡単な物質に分解される過程。 問２ 問題文中の情報と，小問の情報を整理して解答する。特に単位を間違えないように注意する。1日 に１個の細胞が消費するATPの量は約0.83ng（ナノグラム）である。１ng＝0.000001（＝10⊖⁶）mgであ り，ヒトのからだは60兆（6×10¹³）個の細胞でできているので，ヒトの全細胞が１日に消費するATP量 は，（0.83×10⊖⁶）×（6×10¹³）＝4.98×10⁷＝49800000（mg）＝49800（g）＝49.8（kg）となる。 問３ ATPが二酸化炭素と水に分解される×過程で生じるエネルギーによって，ATPが再合成される。 誤 ATPはADPとリン酸に分解される。 ATPの分解によって生じたADPは，エネルギーを得ると，リン酸が再結合してATPに再合成 される。〇 正 ATPは，末端の高エネルギーリン酸結合が切り離されると，ADPとリン酸に分解される。ADP は，エネルギーを与えられると，リン酸と結合して再びATPとなる。細胞内には微量のATPしか 存在しないが，これが常に分解と再合成をくり返すことで，生命活動を支えている。 ATPは，消費されても，生体物質の合成で生じるエネルギーによって再合成される。× 誤 生体物質の合成はエネルギーを吸収する反応であり，ATPは合成されない。 ATPは，消費されても，筋収縮で生じるエネルギーを利用して，すぐに再合成される。× 誤 筋収縮の反応は，ATPを消費する反応である。 Ｂ 問４ DNAは，塩基にＴ（チミン）をもつが，Ｕ（ウラシル）をもたない。したがって，Ｕの割合は0％である。 また，２本鎖DNAでは，ヌクレオチドの塩基どうしはＡ（アデニン）がＴと，Ｇ（グアニン）がＣ（シト シン）と特異的に結合しているので，塩基の割合はＡとＴが等しく，ＧとＣが等しい。Ａが29.0％なの で，Ｔも29.0％である。残りのＧとＣの割合の和は，100－（29.0×2）＝42.0（％）となる。ＧとＣの割合 は等しいので，ＧとＣの割合は，それぞれ42.0÷2＝21.0％となる。 問５ DNAは塩基にＴをもつが，Ｕをもたない。したがって，ⅢがDNAである。 ● 50
第
1
回
解答と解説
第１問
解答 問１ 1 問２ 4 問３ 2 問４ 3 問５ 4 問６ 3 解答時間 ９分 標準 ９分 Ａは，代謝とATPに関する問題である。問題文が長く，基本的な問題と見慣れない計算問題で構 成されているので，冷静に，確実に解答する。Ｂは，DNAとRNAの構造に関する基本的な問題で ある。ウィルスの１本鎖DNAや２本鎖RNAなど，なじみのないものが問われるが，DNAとRNA の違いと，塩基の組成に規則性が生じるのは２本鎖の場合のみであることを考えればよい。 問題文 Ａ ‐ １分，Ｂ ‐ 30秒 問１★☆☆ 30秒 代謝，同化，異化の基本的な用語を確認する。 問２★★☆ ３分 ATPの消費量を与えられた数値から計算する。単位に注意する。 問３★★☆ １分 ATPの分解と合成のしくみを説明した文章を判断する。 問４★☆☆ １分 シャルガフの規則から考える。 問５★★☆ １分 塩基の違いとシャルガフの規則から考える。 問６★☆☆ １分 DNAとRNAに関する基本的な知識を問う問題である。 解 説 1 2 3 4Ａ 問１ 自律神経系は意思とは無関係に働き，その最高位の中枢は大脳×である。 誤 自律神経系の最高位の中枢は間脳である。 脳下垂体から分泌されるホルモンは，すべて神経分泌細胞 から分泌される。× 誤 脳下垂体後葉から分泌されるホルモンは，間脳の視床下部 の神経分泌細胞から分泌される。一方，脳下垂体前葉から分 泌されるホルモンは，視床下部で分泌された放出ホルモンの 作用によって，前葉の細胞から分泌される。 アミノ酸の分解産物から尿素を合成し，十二指腸に分泌す る×のは肝臓である。 誤 肝臓で合成された尿素は，血液によって腎臓まで運ばれ，尿として排出される。肝臓で合成さ れて十二指腸から分泌されるのは，胆汁である。 腎臓は，静脈が合流した門脈ともつながっていて×，体液中の塩類濃度を一定に保っている。 誤 静脈が合流した門脈とつながっているのは，肝臓である。肝臓には，肝動脈，肝静脈，肝門脈 の３種類の血管が出入りする。肝門脈は消化管からの静脈が集まったもので，肝門脈を流れる血 液には，消化管で吸収されたグルコースなどの栄養分が多く含まれている。 51 ●
