高3 化学/生物 「酸・塩基/代謝」 【三村】

  • 2020.05.06 Wednesday
  • 09:00

おはようございます(^^)
フラップアップゼミ講師の三村です。



いよいよゴールデンウィーク最終日です。



皆さんは家で何をして過ごしていましたか?


僕はよく寝てましたね(_ _).。o○

もちろん、勉強も頑張りました。



本当は色々と話したいですが、長くなるのでとりあえず本題に移ります!


本日は「酸・塩基」「代謝」の複合問題です。




それでは、よろしくお願いします。






[問題]

人間が生きていくためには、「食べ物」「水」「酸素」が欠かせません。

そして、私たちは常に「呼吸」をしています。
このような当たり前なことには、どのような仕組みがあるのでしょうか。

Aさんは調べたことを発表してくれました。




人間のエネルギー源となるものは、ATPと呼ばれる物質です。ATPとは,里海箸如"エネルギーの通貨"とも呼ばれます。
ATPは、3つの△という結合をしています。この結合が切れることでエネルギーが発生します。

ATPを産生するためには、あアΔ3ステップがあり、これをまとめた代謝様式をГ噺世い泙后Г六笋燭舛常日頃行っており、┐魑曚辰騰を吐くという行為として知られています。


(1) 銑に適切な語句を入れよ。


(2)い砲弔い董∪気靴い發里呂匹譴。

a. ミトコンドリアで行われる。

b. 細胞質で行われる。

c. 2分子のグルコースが3分子のピルビン酸に変換される。


(3)イ砲弔い董∪気靴い發里呂匹譴。

a. ミトコンドリアで行われる。

b. 嫌気的条件下でも反応が進む。

c. 反応に補酵素は関わらない。


(4)Г砲弔い董誤っているものはどれか。

a. グルコースと酸素と水から、二酸化炭素と水とATPができる。

b. 反応前後で水の分子数は変化しない。

c. タンパク質の呼吸商は0.8前後である。


(5)い農犬犬詈質(CH3-CO-COOH)と酢酸ナトリウムを反応させた場合、以下の問いに答えよ。

)化学反応式を示せ。

)ブレンステッド・ローリーの定義において、この反応の"酸"となる物質名を答えよ。

)アレニウスの"塩基"の定義として正しいものはどれか。

a. 水素イオンを受け取る物質

b. 水酸化物イオンを生じる物質

c. 電子対を受け取る物質
















[解答]

(1)
.▲妊離轡鷸哀螢鷸
▲螢鷸
9皀┘優襯ーリン酸結合
げ鯏系
ゥエン酸回路
ε纏凖礎7
Ц撞
┿請
二酸化炭素

(2)b

(3)a

(4)b

(5)
) CH3-CO-COOH+CH3-COONa
 →CH3-CO-COONa+CH3-COOH
) ピルビン酸
) b









[生物(1)〜(4)解説]

ATPはアデノシン三リン酸という物質です。
アデノシンにリン酸3つが結合しています。リン酸同士の結合は、高エネルギーリン酸結合と呼ばれ、名前の通りエネルギーが蓄えられています。この結合が切れることでエネルギーが放出されるため、ATPはエネルギー源と言われています。

呼吸におけるエネルギー代謝は、
解糖系→クエン酸回路→電子伝達系の3ステップで行われます。

解糖系は細胞質で行われ、酸素のない嫌気的条件下でも反応が進みます
グルコース1分子からピルビン酸2分子が生成されます。

クエン酸回路はミトコンドリアで行われ、酸素のある好気的条件下で反応が進みます

電子伝達系はミトコンドリアで行われ、好気的条件下で反応が進みます

これらの反応には、NADやFADといった補酵素が関与します。この補酵素は、水素の受け渡しを担っています。

それぞれの反応式は以下の通りです。
出来る限り覚えておくと良いと思います。



呼吸商は、
単位時間あたりの二酸化炭素排出量を単位時間あたりの酸素消費量で割った値です。

炭水化物 →1.0
脂質   →0.7
タンパク質→0.8     となっています。








[化学(5)解説]

酸・塩基の定義には次の3つがあります。

<アレニウスの定義>
酸 「水素イオンを生じる物質」
塩基「水酸化物イオンを生じる物質」

<ブレンステッド・ローリーの定義>
酸 「水素イオンを与える物質」
塩基「水素イオンを受け取る物質」

<ルイスの定義>
酸 「電子対を受け取る物質」
塩基「電子対を与える物質」


この3つの定義の違いをしっかり覚えておきましょう!



ピルビン酸が酢酸ナトリウムと反応すると、ピルビン酸ナトリウムと酢酸になります。

この時、ピルビン酸の水素イオンと酢酸ナトリウムのナトリウムイオンが交換されることになります。

ブレンステッド・ローリーの定義では、水素イオンを与える物質が酸であるため、この反応ではピルビン酸が"酸"酢酸ナトリウムが"塩基"です。














これでGWの企画は終了になります。

やってみると割と長かったです…(笑





今回の複合問題(高1〜高3)は、習っていればここは解けて欲しいなぁ と思えるくらいの難易度で出してます。



高校3年生の皆さんは、特にこの状況だからこそ大事な時期です。


塾では精一杯のサポートをするので、家での自学自習も今まで通り頑張ってくださいm(__)m







来週からはまたいつも通りの更新に戻ります。







最後にもう一度だけ、

今の状況に負けず、勉強も頑張りましょう!!
疲れた時は、気分転換も忘れずに!





お疲れ様でした(^^)




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