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理由で解く 生理学

Q0005　生理学の基礎

出典：あマ指 第4回(1996) 問題46
問題
蛋白質の構成要素はどれか。
選択肢
1 グリコーゲン
2 ピルビン酸
3 グリセリン
4 アミノ酸
解答
正解4（アミノ酸）
解説
✗ 1. 誤り
グリコーゲン
グリコーゲンはグルコースが多数結合した多糖類（貯蔵型糖質）であり、タンパク質の構成要素ではない。
✗ 2. 誤り
ピルビン酸
ピルビン酸は解糖系の最終産物（中間代謝産物）であり、タンパク質の構成要素ではない。
✗ 3. 誤り
グリセリン
グリセリンは脂肪酸とともに脂肪（トリグリセリド）を構成する成分であり、タンパク質の構成要素ではない。
✓ 4. 正しい
アミノ酸
タンパク質はアミノ酸がペプチド結合によって鎖状に連結した高分子化合物である。生体のタンパク質は20種類のアミノ酸から構成される。アミノ酸の配列順序（一次構造）はDNAの遺伝情報に基づき、mRNAへの転写とリボソーム上での翻訳を経て決定される。tRNAが細胞質内から必要なアミノ酸をリボソーム上へ運び、指令通りのタンパク質が合成される。

🔗 関連図（かずひろ解剖学 図解ライブラリ）

リボソームのタンパク質合成リボソームのタンパク質合成▶ この図の説明を読む
リボソームのタンパク質合成

この図の解説

この図はリボソームがmRNAの遺伝情報を読み取ってタンパク質をつくる「翻訳」の流れを、①→②→③の順で示している。まず注目したいのは、大サブユニットと小サブユニットの2つが上下からmRNAをはさみ込んでいる点である。mRNA上には塩基が並び、その3文字ひと組が「コドン」(図ではAUG・UUU・CGA)にあたる。そこへ、コドンと相補的な「アンチコドン」(UAC・AAA・GCU)を先端に持つtRNAが、それぞれ決まったアミノ酸(Met・Phe・Arg)を運んでくる。コドンひとつにつき対応するアミノ酸がひとつ決まるため、運ばれたアミノ酸は順につながってペプチド鎖となり、長く伸びてタンパク質が完成する。mRNAの塩基はA・G・C・Uの4文字で、DNAのT(チミン)がU(ウラシル)に置き換わっている点も図で確認しておきたい。

学習の要点

  • 翻訳とは、リボソームでmRNAのコドンに従いアミノ酸を並べてタンパク質を合成する過程である。
  • 覚え方のコツ: コドン(mRNA)とアンチコドン(tRNA)は「向かい合わせで相補的」。AとU、GとCのペアで読む。
  • 関連知識: mRNAは核内で転写され細胞質のリボソームへ、tRNAはアミノ酸を運搬、rRNAはリボソーム本体を構成。RNAではDNAのチミンがウラシルに替わる。
  • よくある間違い: アミノ酸を運ぶのはtRNAであり、mRNAではない。またリボソームがmRNAを合成すると混同しやすいが、mRNAはDNAから転写されてくる。
  • 臨床応用: 抗菌薬の一部は細菌リボソームでの翻訳を阻害して増殖を抑える。ヒトと細菌でリボソームの型が異なることが選択的な作用の基盤となる。

比較表

RNAの種類略称おもな働き
メッセンジャーRNAmRNADNAの遺伝情報を写し取り(転写)、核から細胞質のリボソームへ伝える
運搬RNAtRNAアンチコドンでコドンを読み、対応するアミノ酸をリボソームへ運ぶ
リボソームRNArRNAリボソームそのものの構成成分となる

確認問題（その場で確認・記録には残りません）

リボソームで行われるタンパク質合成(翻訳)の説明として正しいのはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
mRNA上に並ぶ3文字の塩基配列を（ A ）といい、これに相補的に結合するtRNA側の3文字の配列を（ B ）という。
答えを見る
答え: A：コドン　B：アンチコドン
粗面小胞体の表面に付着した付着リボソームでは、おもに細胞外へ分泌するタンパク質がつくられる。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
mRNAのコドン「AUG」が指定するアミノ酸はどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
RNAでは、DNAのチミン(T)の代わりにどの塩基が使われるか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
タンパク質合成に関わるRNAの説明として誤っているのはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
※ 確認問題はその場の理解確認用で、復習スケジュール(FSRS)には記録されません。
ポイント
  • タンパク質の構成要素はアミノ酸であり、ペプチド結合で連結される。
  • 覚え方のコツ: 「糖質＝単糖（グルコース）」「脂質＝脂肪酸＋グリセリン」「タンパク質＝アミノ酸」と三大栄養素の構成単位をセットで覚える。
  • 関連知識: タンパク質合成の流れはDNA→（転写）→mRNA→（翻訳）→タンパク質であり、粗面小胞体上のリボソームが合成の場となる。
  • よくある間違い: グリコーゲンやピルビン酸は糖質代謝に関連する物質であり、タンパク質とは無関係である。三大栄養素（糖質・脂質・タンパク質）の構成要素を混同しないこと。
比較表
三大栄養素 構成単位 結合様式
糖質 単糖（グルコースなど） グリコシド結合
脂質 脂肪酸＋グリセリン エステル結合
タンパク質 アミノ酸 ペプチド結合
解説画像
あマ指 第4回(1996) 問題46｜蛋白質の構成要素はどれか。 解説図
あマ指 第4回(1996) 問題46｜蛋白質の構成要素はどれか。
キーワード
アミノ酸 タンパク質 ペプチド結合 三大栄養素 グリコーゲン グリセリン ピルビン酸 tRNA 翻訳 20種類のアミノ酸
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