【過去問一問一答】中学理科生物でよく出る問題(細胞・光合成・体のしくみ)高校入試・受験、定期テスト対策

麦芽糖やブドウ糖などの糖の有無を調べるための試薬で、糖を含む溶液に加えて加熱すると赤褐色に変化する性質を持つ。

だ液によるデンプンの分解とは、だ液に含まれる消化酵素のアミラーゼが、食物中のデンプンをより小さい分子へと分解する化学的消化のプロセスです。この働きにより、デンプンは体内へ吸収されやすい状態に変化します。消化管の最初の段階である口内で行われる重要な過程ですが、試験では注意が必要です。だ液に含まれるのはあくまでデンプンを分解するアミラーゼであり、タンパク質を分解するトリプシンとは混同しないようにしましょう。消化酵素の種類と分解対象となる栄養素の組み合わせを正確に覚えることが、入試対策のポイントとなります。

光が当たっている植物では光合成と呼吸が同時に行われているが、強い光の下では光合成による二酸化炭素の吸収量が呼吸による放出量を上回る状態。

植物は常に呼吸を行っていますが、光が当たる昼間は光合成も活発に行われます。このとき、光合成による気体の出入りが呼吸による出入りを上回るため、見かけ上は光合成のみが行われているように見えます。具体的には、光合成で吸収する二酸化炭素の量が呼吸で排出する量よりも多く、排出する酸素の量も呼吸で吸収する量より多くなるため、外側からは光合成による気体の出入りだけが起きているように観察されます。試験では、昼間は呼吸が行われていないと誤解したり、呼吸と光合成の量が等しいと勘違いしたりするひっかけ問題が出やすいため、植物は常に呼吸をしているという基本を忘れないように注意しましょう。

唾液や膵液に含まれる消化酵素で、多糖類であるデンプンをより分子の小さい麦芽糖（マルトース）に分解する働きを持つ。

光合成と二酸化炭素の出入りとは、光が当たる条件下で植物が呼吸による放出量を上回る二酸化炭素を吸収し、酸素を放出する働きのことです。植物は光が当たる環境下で呼吸と光合成を同時に行っていますが、光合成による吸収量が呼吸による放出量を上回る場合、全体として二酸化炭素は減少します。このことはBTB溶液が青色を示す結果から確認できます。試験では植物が呼吸のみを行っている場合や、光合成と呼吸の量が等しい場合との区別が問われやすいため、光合成による二酸化炭素の吸収が呼吸による放出を上回っている状態であることを正確に理解しておくことが重要です。

植物の細胞内に見られる緑色の粒で、光のエネルギーを利用して水と二酸化炭素からデンプンなどの養分を作り出す光合成を行う場所。

腎臓に入る直前の血液が流れる血管。全身の細胞から出された尿素が腎臓でろ過される前の状態であるため、排出される血管と比較して尿素を多く含んでいる。

葉や花などの部位を段階的に除去した複数の個体で水の減少量を比較し、その数値の差から特定の器官で行われた蒸散量を割り出す実験手法。

小腸の内壁には柔毛と呼ばれる無数の小さな突起が存在しており、これが栄養分の吸収効率を高める重要な役割を果たしています。柔毛があることで小腸の内側の表面積が非常に大きくなり、消化されたブドウ糖やアミノ酸などの栄養分を、広い面積を使って短時間で効率よく体内に取り込むことができます。入試では胃や大腸、食道といった他の消化管と混同しないよう注意が必要です。これらの器官には柔毛のような構造はなく、栄養分の吸収を専門に行うのはあくまで小腸であることをしっかり区別して覚えておきましょう。

特定の要因の影響を調べるために、その要因以外の条件を同一にして行う実験。唾液の働きを調べる際は、唾液の代わりに水を用いた対照実験を行う。

消化酵素による分解反応において、反応時間が短い場合や酵素の量が少ない場合には、物質の分解が十分に完了しないことがある。

植物の葉の表皮に存在する、二つの孔辺細胞に囲まれた隙間のこと。蒸散による水蒸気の放出や、気体の出入り口として機能する。

消化管で吸収された養分が、血管を通って最初に集まる器官。養分の貯蔵や加工を行う。

意識的な反応の伝達経路とは、感覚器官が受け取った刺激が脳に伝わり、脳の命令が脊髄を経て運動器官へ届くまでの経路のことです。この反応では刺激信号が感覚器官から脳へ伝わり、脳で判断された後に命令が脊髄を下って運動器官へと伝えられます。模式図上の符号を用いると、感覚器官からａを通って脳に達し、さらに脊髄を経てｃを通り運動器官へ至る経路となります。試験では反射の経路と混同しやすいため注意が必要です。反射は脳を経由しない経路を通るため、脳で判断する意識的な反応とは明確に区別して理解しておくことが重要です。

反射の伝達経路とは、熱いものに触れた時などに、刺激の信号が脳に届く前にせきずいから直接命令が出されることで、極めて短い時間で筋肉を動かし危険を回避する仕組みのことです。熱いものに触れた際、脳に信号が伝わってから判断するのを待つと火傷の危険があるため、脳を経由せずにせきずいから直接命令の信号が出されることで反応時間を大幅に短縮し、体の安全を守っています。試験では脳が直接判断して命令を出す、感覚器官が独自に判断を行う、あるいは筋肉が自律的に動くといった選択肢がひっかけとして出題されやすいため、脳を経由しないという経路の特徴を正しく理解しておくことが重要です。

小腸のひだの表面を覆う無数の小さな突起。表面積を大きくすることで、養分を効率よく吸収する役割を果たす。

外界からの刺激を受け取る皮膚や目などの器官と、その刺激を電気信号として中枢神経へ伝える神経系。

消化酵素と温度の関係は、ヒトの体内で働く消化酵素が最も効率よく作用するために必要とされる、体温に近い温度環境のことを指します。消化酵素の働きには温度が大きく影響するため、唾液がデンプンを分解する力を調べる実験では、試験管を温める水の温度を変化させて反応の進み具合を比較することが重要です。一般にヒトの酵素は体温に近い温度で最も活発に働きますが、実験の際には溶液の濃度や試薬の量といった条件を一定に保つ必要がある点に注意してください。これらの条件が異なると正確な比較ができなくなるため、温度以外の変数を揃えることが試験でのポイントとなります。

血液中に含まれる有形成分の一つで、酸素と結びつく性質を持つヘモグロビンを含み、全身の細胞へ酸素を運搬する役割を担う。

葉で作られたデンプンなどの養分が、水に溶けやすい物質に変えられて運ばれる際に通る、植物の茎の中にある管。

刺激に対して意識とは無関係に起こる反応の経路。刺激が感覚器官から感覚神経を通り、脳を通らずに脊髄から直接運動神経を経て筋肉へ伝わる仕組みを指す。

光合成は植物細胞内の葉緑体で行われ、光のエネルギーを利用して二酸化炭素と水からデンプンなどの養分を作り出す反応。

植物に照射する光の強さが強くなるほど、光合成が活発に行われ、植物による二酸化炭素の吸収量が増加する関係のこと。

植物の葉を温めたエタノールに浸すことで、葉に含まれる葉緑素を溶かし出し、その後の試薬による反応を見やすくする操作。

植物が日光を浴びて行う光合成とデンプンの生成は、葉緑体において養分が作られる仕組みです。この生成されたデンプンはヨウ素液に反応して青紫色を呈する性質があるため、実験で確認することができます。光が当たらない場所に置かれた植物では光合成が行われないため、デンプンは検出されません。試験では、光合成によって作られる養分がデンプンであることを問う問題がよく出題されます。その際、砂糖やタンパク質、脂肪といった他の物質と混同しないよう注意が必要です。光合成とデンプンの生成は、日光の有無が結果を左右する重要な反応であることをしっかり押さえておきましょう。

キクのような双子葉類の茎を縦に切断した際、維管束が輪状に並んでいる構造を反映して、断面のやや内側に沿って垂直に伸びる通り道として観察される組織。

血液の液体成分である血しょうの一部が、毛細血管の薄い壁を通り抜けて細胞の隙間にしみ出したもの。

植物の葉において、表側よりも裏側に多くの気孔が存在し、蒸散がより盛んに行われる性質を蒸散の場所と蒸散量といいます。アジサイなどの一般的な植物では、葉の裏側に多くの気孔が分布しています。実験では、葉の表側にワセリンを塗ったときよりも、裏側にワセリンを塗って蒸散を抑えたときの方が水位の変化量が大幅に小さくなることから、蒸散は葉の表側よりも裏側でより多く行われていることがわかります。試験では、表側の方が多い、茎の方が多い、光がない時の方が多いといった誤った選択肢に注意が必要であり、蒸散は主に葉の裏側で行われるという点をしっかりと押さえておくことが大切です。

刺激に対して意識とは無関係に体が自動的に反応すること。運動時に心臓の鼓動が速くなるなどの生命維持に関わる反応も含まれる。