管理栄養士国家試験徹底解説

• 人体の構造と機能及び疾病の成り立ち
  [ 2012-08 -23 13:17 ]
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• 人体の構造と機能及び疾病の成り立ち
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25（追加）－28　ヒトの体内に見出される窒素化合物と、その前駆体のアミノ酸に関する組合せである。正しいのはどれか。
（1）ヘム　－　トリプトファン
（2）尿酸　－　アルギニン
（3）クレアチン　－　フェニルアラニン
（4）グルタチオン　－　ロイシン
（5）ノルアドレナリン　－　チロシン

（1）×　ヘムの前駆体アミノ酸は、グリシンである。
　グリシンとスクシニルCoAが縮合して5-アミノレブリン酸ができる。5-アミノレブリン酸がさらに縮合してポルフィリンができる。ポルフィリンに、二価の鉄が配位してヘムができる。

（2）×　尿酸は、プリン体（アデニンとグアニン）の代謝産物である。

（3）×　クレアチンの前駆体アミノ酸は、アルギニンとグリシンである。フェニルアラニンは、チロシンの前駆体アミノ酸である。

（4）×　グルタチオンの前駆体アミノ酸は、システイン、グルタミン酸、グリシンである。
　グルタチオンは、3つのアミノ酸（システイン、グルタミン酸、グリシン）からなるペプチド（グルタミルシステイニルグリシン）である。グルタチオンはSH基をもつ抗酸化物質である。

（5）〇　正しい。
　チロシンは、ドーパを経てドパミンになる。さらに、ドパミンは、ノルアドレナリンを経てアドレナリンになる。ドパミン、ノルアドレナリン、アドレナリンは、カテコール核（catechol、ベンゼン環に2つの水酸基がとなりあって結合したもの）を含むアミン（amine、アンモニアの水素原子を炭化水素基で置換したものR－NH2）なので、カテコールアミン（catecholamine）と呼ぶ。
正解（5）

25（追加）－27　ヒトの核酸に関する記述である。正しいのはどれか。
（1）核酸は、リン酸化合物である。
（2）tRNA（転移RNA）は、コドンをもつ。
（3）mRNA（伝令RNA）は、イントロンをもつ。
（4）RNAを構成するピリミジン塩基は、アデニンとチミンである。
（5）リボソームは、DNAを鋳型とするRNAの生合成（転写）を行う。

（1）〇　正しい。
　塩基と糖が結合したものをヌクレオシドという。ヌクレオシドにリン酸が結合したものをヌクレオチドという。ヌクレオチドが重合したものを核酸という。よって、核酸はリン酸を含むので、リン酸化合物である。

（2）×　tRNA（転移RNA）は、アンチコドンをもつ。コドンをもつのは、mRNAである。
　mRNA上で、1つのアミノ酸をあらわす3つの塩基配列をコドンという。コドン（codon）は、「遺伝暗号（code）」の「単位（-on）」ということである。単位というのは、神経組織の単位が「ニューロン（neuro + on）」、腎臓組織の単位が「ネフロン（nephro + on）」というのと同じである。tRNA上のにある、mRNAのコドンに相補的な3つの塩基配列をアンチコドンという。アンチ（anti-）は、反対という意味である。

（3）×　mRNA（伝令RNA）は、イントロンをもたない。
　DNAを鋳型にして、転写によって生成するRNAは、mRNA前駆体である。DNAには、エクソンとイントロンがあるので、mRNA前駆体にもエクソンとイントロンがある。転写後、イントロンが切り出され、エクソンだけがつながった形になることをスプライシング（spliceing）という。スプライス（splice）とは、ひもやテープをつなぐという意味である。スプライシングによって成熟したmRNAができる。

（4）×　RNAを構成するピリミジン塩基は、シトシンとウラシルである。アデニンとグアニンは、プリン塩基である。
　核酸を構成する塩基には、プリン塩基とピリミジン塩基がある。プリン塩基には、アデニンとグアニンがある。分子の形は、いずれも六角形と五角形がくっついた形をしている。ピリミジン塩基には、シトシン、ウラシル（RNAのみ）、チミン（DNAのみ）がある。分子の形は、いずれも6角形が1つである。

（5）×　リボソームは、mRNAを鋳型とするペプチド（たんぱく質）の生合成（翻訳）を行う。
　DNAを鋳型にして、mRNA前駆体を生合成することを転写（transcription）という。これは、塩基配列を写し取るという意味である。リボソームでは、mRNAを鋳型にして、ペプチド（たんぱく質）の生合成することを翻訳（translation）という。これは、塩基配列をアミノ酸配列に変換すること、日本語を英語に変換するようなものなので、翻訳という。

正解（1）

25（追加）－26　脂質の性質とヒト体内における役割に関する記述である。正しいのはどれか。
（1）ステアリン酸は、多価不飽和脂肪酸である。
（2）トリアシルグリセロールは、両親媒性物質である。
（3）パルミチン酸は、プロスタグランジンの前駆体となる。
（4）ホスファチジルコリンは、リポたんぱく質の構成成分となる。
（5）コレステロールは、身体活動のためのエネルギー源として利用される。

（1）×　ステアリン酸は、炭素数が18個の飽和脂肪酸である。

（2）×　トリアシルグリセロールは、疎水性（脂溶性）物質である。
　トリアシルグリセロールは、極性をもたない脂質である。

（3）×　プロスタグランジンの前駆体となるのは、炭素20個の多価不飽和脂肪酸であるアラキドン酸である。

（4）〇　正しい。
　リポたんぱく質は、中心部に極性をもたないトリアシルグリセロールやコレステロールエステルがあり、その周辺を両親媒性のリン脂質や遊離コレステロールが取り囲んだ粒子構造をしている。要するにおまんじゅうのあんこと皮の関係である。こうして、水に溶けない脂質を、粒子の形で血液中に溶け込ませることができる。ホスファチジルコリンは、リン脂質の1種である。

（5）×　コレステロールは、身体活動のためのエネルギー源として利用できない。
　コレステロールは、体内でアセチルCoAから合成され、細胞膜の成分やステロイドホルモンの前駆体として働く。不要なコレステロールは、そのまま、あるいは胆汁酸に変換されて胆汁中に排泄される。体内で再びアセチルCoAに分解されることはないので、エネルギー源になることはない。

正解（4）

25（追加）－25　糖質と脂質の代謝に関する記述である。正しいのはどれか。
（1）グルコキナーゼは、糖新生系の酵素である。
（2）中鎖脂肪酸は、糖新生の基質になる。
（3）肝臓では、グルコース‐6‐リン酸がグルコースに変換される。
（4）グリコーゲンホスホリラーゼは、グリコーゲンの加水分解を触媒する。
（5）脂肪酸は、ミトコンドリア内で合成される。

（1）×　グルコキナーゼは、解糖系の酵素である。
　グルコキナーゼは、グルコースをリン酸化してグルコース‐6‐リン酸を生成する。

（2）×　糖新生の基質になるのは、オキサロ酢酸である。アミノ酸のうち分解されてピルビン酸、αケトグルタル酸、スクシニルCoA、フマル酸、オキサロ酢酸になるものは糖新生の材料になることができるので、糖原性アミノ酸と呼ばれる。中鎖脂肪酸は、β酸化によりアセチルCoAとなるが、アセチルCoAからオキサロ酢酸を生成することはできないので、糖新生の基質にはならない。

（3）〇　正しい。
　グルコース－6－リン酸を脱リン酸化してグルコースを生成する酵素は、グルコース‐6‐ホスファターゼである。グルコース‐6‐ホスファターゼは、肝臓と腎臓にある。よって、糖新生あるいはグリコーゲン分解によりグルコースを生成して、血液中にグルコースを放出できるのは、肝臓と腎臓だけである。

（4）×　グリコーゲンホスホリラーゼは、グリコーゲンの加リン酸分解を触媒する。
　グリコーゲンホスホリラーゼは、グリコーゲンを分解してグルコース－1－リン酸を生成する。この反応は、加水分解ではなく、加リン酸分解である。

（5）×　脂肪酸は、細胞質で合成される。
　脂肪酸合成の材料であるアセチルCoAは、ミトコンドリア内で生成される。アセチルCoAは、ミトコンドリア膜を通過できない。アセチルCoAはオキサロ酢酸と結合してクエン酸となって、ミトコンドリア外に出る。そして細胞質でアセチルCoAとオキサロ酢酸に分解される。

正解（3）

25（追加）－24　代謝とその調節に関する記述である。正しいのはどれか。
（1）グルカゴンは、糖新生を抑制する。
（2）トリヨードチロニン（T3）は、核内受容体に結合する。
（3）フィブリンは、プロトロンビンをトロンビンに変換する。
（4）レニンは、アンギオテンシンⅠをアンギオテンシンⅡに変換する。
（5）ピルビン酸脱水素酵素は、フルクトース‐6‐リン酸によるフィードバック制御を受ける。

（1）×　グルカゴンは、糖新生を促進する。
　グルカゴンは、膵臓ランゲルハンス島A（α）細胞から分泌されるホルモンである。血糖値の上昇が刺激となって分泌される。主な標的器官は、肝臓である。グルカゴンの作用は、グリコーゲンの分解と糖新生の促進により、肝臓からのグルコース放出を増加させ、血糖値を上昇させることである。

（2）〇　正しい。
　　甲状腺から分泌されるホルモンは、サイロキシン（T4）とトリヨードサイロニン（T3）である。甲状腺ホルモンは、濾胞上皮でチロシンとヨウ素から作られる。甲状腺ホルモンは、大部分T4の形で分泌されるが、作用はT3のほうが強く、末梢組織でT4からT3に変換されて作用を発揮する。甲状腺ホルモンは、核内に存在する甲状腺ホルモン受容体に結合し、特定の遺伝子の発現を促進あるいは抑制することにより、作用を発揮する。

（3）×　プロトロンビンをトロンビンに変換するのは、第Ⅹ因子である。プロトロンビンは、フィブリノーゲンをフィブリンに変換する。

（4）×　レニンは、アンギオテンシノーゲンをアンギオテンシンⅠに変換する。アンギオテンシンⅠをアンギオテンシンⅡに変換するのは、アンギオテンシン変換酵素である。

（5）×　ピルビン酸脱水素酵素は、アセチルCoAとNADHによるフィードバック制御を受ける。
　ピルビン酸脱水素酵素（ピルビン酸デヒドロゲナーゼ）は、ピルビン酸をアセチルCoAに変換する。この時、二酸化炭素が1分子産生される。ピルビン酸脱水素酵素の活性は、ピルビン酸、NAD、CoASH、AMPなどにより活性化され、生成物であるアセチルCoAとNADHにより阻害される。

正解（2）

25（追加）－23　ヒトの体内におけるエネルギー代謝に関する記述である。正しいのはどれか。
（1）体脂肪は、酸素と直接反応してエネルギーを産生する。
（2）体脂肪の酸化で生じた熱は、体内に蓄積される。
（3）脂肪酸のβ酸化は、嫌気的条件下で進行する。
（4）酸素は、ミトコンドリアの電子伝達系による水の産生に利用される。
（5）呼吸商は、酸素消費量を二酸化炭素産生量で除した値である。

（1）×　エネルギー代謝において、酸素分子が直接反応するのは、電子伝達系の最終段階である。
　体脂肪は、脂肪細胞の中に貯蔵されたトリグリセリドである。トリグリセリドは、ホルモン感受性リパーゼの作用で、脂肪酸とグリセロールに分解される。脂肪酸は、β酸化によりアセチルCoAになる。アセチルCoAは、ミトコンドリアでクエン酸回路に入り、二酸化炭素になる。この時放出された電子は、電子伝達系によって最終的に酸素分子に渡されて水ができる。グリセロールは、解糖に入って代謝される。

（2）×　体脂肪に限らず、代謝によって産生された熱を体内に蓄積することはできない。

（3）×　脂肪酸のβ酸化は、好気的条件下で進行する。
　β酸化の反応には、補酵素としてNADとFADが必要である。β酸化によって生成するNADHとFADH2は、電子伝達系に電子を渡すことによりNADとFADに再生される。嫌気的条件下では、電子を最終的に受け取る酸素が不足するので、NADとFADを再生できなくなる。その結果、β酸化も進行できなくなる。

（4）〇　正しい。

（5）×　呼吸商は、二酸化炭素産生量を酸素消費量で除した値である。
　呼吸商は、糖質のみが燃焼した場合は1.0となり、脂質のみが燃焼した場合は約0.7となる。
　　グルコース　C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O　（CO2/O2＝6÷6＝1.0）
　　パルミチン酸　C16H32O2＋23O2→16CO2＋16H20　（CO2/O2＝16÷23＝0.69）

正解（4）

25（追加）－22　糖質に関する記述である。誤っているのはどれか。
（1）リボースは、アデノシンの構成成分である。
（2）ジヒドロキシアセトンは、ヘキソースである。
（3）デオキシリボースは、ペントースである。
（4）乳糖は、グルコースとガラクトースからなる。
（5）グリコーゲンは、分枝（分岐鎖）構造をもつ。

（1）〇　正しい。
　塩基と糖が結合したものをヌクレオシドという。ヌクレオシドにリン酸が結合したものをヌクレオチドという。核酸、糖、塩基、ヌクレオシド、ヌクレオチドの関係は以下の通り。
核酸　　　糖　　　　　　　塩基　ヌクレオシド　　　　　ヌクレオチド
RNA　リボース　　　　　アデニン　アデノシン　　　　　アデニル酸
RNA　リボース　　　　　グアニン　グアノシン　　　　　グアニル酸
RNA　リボース　　　　　シトシン　シチジン　　　　　　シチジル酸
RNA　リボース　　　　　ウラシル　ウリジン　　　　　　ウリジル酸
DNA　デオキシリボース　アデニン　デオキシアデノシン　デオキシアデニル酸
DNA　デオキシリボース　グアニン　デオキシグアノシン　デオキシグアニル酸
DNA　デオキシリボース　シトシン　デオキシシチジン　　デオキシシチジル酸
DNA　デオキシリボース　ウラシル　デオキシウリジン　　デオキシウリジル酸

（2）×　ジヒドリキシアセトンは、炭素が3つの三炭糖（トリオース）である。「トリ」は「3」という意味である。ヘキソースは、炭素が6つの六炭糖である。「ヘキサ」は、「6」という意味である。

（3）〇　正しい。
　デオキシリボースは、炭素が5つの5炭糖（ペントース）である。

（4）〇　正しい。
　乳糖（ラクトース）は、グルコース（ブドウ糖）とガラクトースからなる二糖類である。ちなみに、ショ糖（スクロース）は、グルコースとフルクトース（果糖）からなる二糖類である。また、麦芽糖（マルトース）は、2つのグルコースからなる二糖類である。

（5）〇　正しい。
　植物がつくるでんぷんには、グルコースが直鎖状に並んだアミロースと分枝構造をもつアミロペクチンが含まれる。動物がつくるグリコーゲンは、分枝構造をもっている。直鎖構造は、α1,4結合によってできる。分枝構造は、α1,6結合によってできる。

正解（2）

25（追加）－21　ヒトのたんぱく質に関する記述である。正しいのはどれか。
（1）ヘモグロビンは、酸素結合部位を1つもつ。
（2）インスリンは、サブユニットを3つもつ。
（3）IgGは、抗原結合部位を5つもつ。
（4）アドレナリン受容体は、膜貫通領域を7つもつ。
（5）血清アルブミンは、一次構造をつくるアミノ酸を9つもつ。

（1）×　ヘモグロビンは、酸素結合部位を4つもつ。
　ヘモグロビンは、ヘムとグロビンでできている。ヘムは、ポルフィリンと鉄でできている。ポルフィリンは、4つのピロールが環状構造になった化合物で、2価の鉄が1つ結合している。グロビンはたんぱく質で、α鎖が2つ、β鎖が2つ合計4つのポリペプチドでできている。1つのグロビンは、1つのヘムと結合するので、1つのヘモグロビンには、4つのヘムが存在する。ヘム鉄には、1つの酸素が結合できるので、ヘモグロビンは、酸素結合部位を4つもつことになる。

（2）×　インスリンは、サブユニットをもたない。
　三次構造を示すポリペプチドが、複数集まって4次構造を形成するとき、それぞれのポリペプチドをサブユニットという。ヘモグロビンの場合、4つのサブユニットをもつ。サブユニットどうしは、非共有結合によって会合している。インスリンは、1本のポリペプチドが分子内のS-S結合により立体構造をつくり、続いて2か所のペプチド結合が切断されてできる。A鎖、B鎖、C鎖の3本のペプチド鎖ができるが、このうちS-S結合でつながったA鎖とB鎖がインスリンである。C鎖は、Cペプチドと呼ばれ、インスリンと一緒に分泌される。

（3）×　IgGは、抗原結合部位を2つもつ。
　IgGは、2本のL鎖と2本のH鎖からなるY字型の分子である。1組のL鎖とH鎖により、抗原結合部位がつくられるので、1分子のIgGは、抗原結合部位を2か所もつことになる。

（4）〇　正しい。
　細胞膜に存在する受容体には、細胞外のホルモン結合部位、細胞膜を貫く部位、細胞内で、他の分子にシグナルを伝達する部位がある。アドレナリン受容体には、細胞膜を貫通する部位が7か所ある。ちなみに、インスリン受容体は、2つのα鎖と2つのβ鎖がS-S結合で結ばれており、インスリンが結合するα鎖は完全に細胞外に露出している。2つのβ鎖は、それぞれ1つの膜貫通領域をもつ。

（5）×　アルブミンの一次構造をつくるアミノ酸の数は、約600個である。
　たんぱく質のアミノ酸配列を一次構造という。αらせん構造やβシート構造など非共有結合による分子内の安定した立体構造を二次構造という。1本のポリペプチドで、複数の二次構造と分子内S-S結合によって折りたたまれてできる立体構造を三次構造という。三次構造をつくる複数のサブユニットが、非共有結合的に会合してできる立体構造を四次構造という。

正解（4）

26－50　病原体とそれによる疾患の組合せである。正しいのはどれか。1つ選べ。
（1）ヒトパピローマウイルス　－　子宮体がん
（2）マイコプラズマ　－　肺炎
（3）ヘリコバクター・ピロリ　－　膵臓がん
（4）メチシリン耐性黄色ブドウ球菌　－　成人T細胞白血病
（5）A群β溶血連鎖球菌　－　胃潰瘍

（1）×　ヒトパピローマウイルスとの関連が強いのは、子宮頚がんである。子宮体がんの原因としては、ホルモン補充療法などによるエストロゲン暴露との関連が指摘されている。

（2）〇　マイコプラズマは、マイコプラズマ肺炎を起こす。

（3）×　ヘリコバクター・ピロリと関連が強いのは、胃がんである。膵臓がんの原因は不明であるが、喫煙やコーヒー多飲との関連が指摘されている。

（4）×　メチシリン耐性黄色ブドウ球菌は、日和見感染、菌交代症、院内感染で重要になる多剤耐性菌である。抗生物質による治療が困難になる。成人T細胞白血病を引き起こすウイルスは、レトロウイルスの1種のHTLV-1（human T-cell leukemia virus type 1）である。

（5）×　A群β溶血連鎖球菌の感染は、小児の急性糸球体腎炎の原因である。上気道のA群溶血連鎖球菌感染1～2週間後、免疫複合体が糸球体基底膜に沈着して炎症を起こす。溶血連鎖球菌感染があると、血清ASO（抗ストレプトリジン）値が上昇する。

正解（2）

26－49　自己免疫疾患に関する記述である。正しいのはどれか。1つ選べ。
（1）全身性エリテマトーデスは、日光浴で寛解する。
（2）強皮症では、食道蠕動が低下する。
（3）橋本病では、皮膚が湿潤になる。
（4）シェーグレン症候群では、唾液分泌が増加する。
（5）関節リウマチは、成人になると治癒する。

（1）×　全身性エリテマトーデス（SLE, systemic lupus erythematosus）は、日光浴で悪化する。SLEでは、しばしば光線過敏症が出現する。光線過敏症とは、光の照射により、紅斑や水疱などの皮膚症状が出現するものをいう。

（2）〇　強皮症は、厚く硬い皮膚とレイノー現象が特徴の膠原病である。組織学的には、結合組織の増加による組織の線維化である。皮膚だけでなく、消化管の結合組織も増加するので、食道の蠕動運動は低下する。

（3）×　橋本病では、皮膚が乾燥する。甲状腺ホルモンは、組織のアドレナリン受容体の発現を増加させることにより、交感神経の作用を増強する。交感神経の作用により、汗腺からの、汗の分泌は増加する。よって、甲状腺機能亢進症では、発汗の増加のために皮膚はしっとりと湿った状態（湿潤）になる。一方、橋本病が主な原因で起こる甲状腺機能低下症では、発汗の減少のために皮膚は乾燥する。

（4）×　シェーグレン症候群では、唾液分泌が減少する。シェーグレン症候群とは、慢性唾液腺炎と乾燥性角結膜炎を主徴とする自己免疫疾患である。唾液腺の分泌低下によるドライマウスと涙腺の分泌低下によるドライアイが出現する。

（5）×　関節リウマチは、30～40歳代の女性に多い疾患であり、加齢により治癒することはない。多発性の関節炎による関節の破壊と変形を主病変とする疾患である。関節滑膜が増殖してパンヌス（肉芽様の組織）を形成し、やがて軟骨と骨を破壊する。

正解（2）