2024年　＃大学入試　＃共通テスト　＃生物　第2問（配点17点）問題・解答・解説

2024年4月12日 2024年4月12日

asakura

2024年4月12日　予備校講師・船橋市議　朝倉幹晴

2024年大学入試共通テスト「生物」第2問（計17点）の解答、解説を作成しましたので、学習や入試対策にご活用ください。問題の最後の下にある「２」をクリックすると解答・解説のページに飛びます。（入試問題は黒一色印刷ですが、せっかくの画面上ですのでイメージ強化のため一部カラー化しました。)

共通テスト「生物」第2問（配点17点）問題

第2問　生体膜に関する次の文章を読み、後の問い（問１～４）に答えよ。

イオンや分子量の大きな物質は、生体膜の脂質二重層を通過しにくい。そのため、チャネル、担体（輸送体）、およびポンプと呼ばれる（a)生体膜を貫通して物質を輸送するタンパク質（以下、輸送タンパク質）が、これらの物質の膜の透過を担う。生体膜のイオンの透過を担うチャネルやポンプは、細胞の様々な機能に関わる。植物の気孔は、（b)孔辺細胞が膨張することで開口し、収縮することで閉鎖するが、そのどちらにもチャネルが関わる。動物のニューロンでは、（c)興奮の伝導に際して複数のチャネルやポンプが関わる。

問１　下線部（a)に関連する記述として最も適当なものを、次ののうちから一つ選べ。

選択的透過性は、能動輸送でみられる性質であり、受動輸送ではみられない。
チャネルは受動輸送に関わり、担体（輸送体）は受動輸送に関わらない。
生体膜の水の透過性は、特定の輸送タンパク質の働きにより高められる。
ポンプは、濃度勾配に逆らって物質を輸送することができない。
アミノ酸は、生体膜の脂質二重層を自由に透過するため、輸送タンパク質を介さずに輸送される。

問２　下線部（b)に関連して、孔辺細胞の膨張による気孔の開口にはカリウムチャネルが関わることが知られている。その働きを調べるため、実験１を行った。後の記述(a)～(d)のうち、実験１の結果についての考察として適当な記述はどれか。その組合せとして最も適当なものを、後ののうちから一つ選べ。

実験１　タマネギの子葉から、孔辺細胞と、孔辺細胞以外の表皮細胞を取り出した。取り出した孔辺細胞をカリウムイオン（Ｋ⁺)を含む溶液に浸すと、暗所ではその形態は変化しなかったが、明所では孔辺細胞が膨張した。他方、K⁺を含まない溶液に浸すと、明所でも孔辺細胞はほとんど膨張しなかった。また、孔辺細胞以外の表皮細胞をK⁺を含む溶液に浸し、明所に置いたところ、その形態は変化しなかった。

（a)細胞内にＫ⁺が流入することで、孔辺細胞が膨張する。
(b)孔辺細胞は、特に暗所でK^＋を細胞内に取り込む。
(c)気孔の開口には、光とK⁺のどちらも必要である。
(d)孔辺細胞以外の表皮細胞は、暗所で膨張する。

問３　下線部（c)に関連して、図１は、ニューロンが刺激を受けて興奮するときの、生体膜の内側と外側の電位差（以下　膜電位）の変化をも好き的に示したものである。この膜電位の変化には、ナトリウムチャネル、カリウムチャネル、およびナトリウムポンプが関わっている。膜電位と興奮に関する授受として適切でないものを、次ののうちから一つ選べ。

静止電位が生じている細胞の内外におけるK+濃度を比較すると、細胞外よりも細胞内のほうが高い。
ニューロンに閾値（いきち）以上の刺激を与えると活動電位が発生するが、それ以上刺激を強くしても、活動電位の大きさに変わらない。
ナトリウムチャネルを通して細胞外になトリウムイオン（Na⁺)が放出すると、膜電位は急激に上昇し、最大値に達する。
最大値に達した後の膜電位の下降には、電位に依存して開閉するカリウムチャネルが関与する。
ナトリウムポンプは、Na⁺だけでなく、K⁺も輸送する。