高校生物をまとめてみる

高校の生物教員が、生徒たちへ向けて「生物基礎」・「生物」の内容をまとめています。

【生物基礎】第1章 生物の特徴(代謝)

1.エネルギーと代謝

代謝

生体内での化学反応。同化異化に分けられる。

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*1

同化

無機物から有機物を合成する反応。

エネルギーを吸収する。

例: 光合成(グルコースの合成反応)

 

異化

有機物を無機物へ分解する反応。

エネルギーを放出する。

例: 呼吸(グルコースの分解反応)

 

ATP(アデノシン三リン酸)f:id:darie1228:20160214002102p:plain

糖(リボース)+ 塩基(アデニン)+リン酸 × 3 からなる物質。

「エネルギーの通貨」として、代謝におけるエネルギーのやり取りを行う物質。

高エネルギーリン酸結合を切断し、ADP(アデノシン二リン酸)とリン酸に分かれる際にエネルギーを放出する。

 

2.酵素

酵素

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*2

生体内での化学反応を促進する触媒としてはたらく。

化学反応の前後で酵素自体は変化しない。

 

酵素はタンパク質からなるため、高温や極端なpH条件では、変性(酵素の構造が変化すること)・失活(酵素がそのはたらき(=活性)を失うこと)し、反応速度が低下する。

→ 酵素の反応速度が最大になる温度条件(最適温度)やpH条件(最適pH)がある。

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*3

 

酵素の種類

酵素には細胞外・細胞内ではたらくものがある。以下は、細胞外ではたらくもの。

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3.光合成・呼吸とエネルギーの流れ

光合成

光エネルギーを吸収し、二酸化炭素と水からグルコースを合成する反応。

葉緑体内で行われる。

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二酸化炭素 + 水 + 光エネルギー  ⇄  グルコース + 酸素
  (CO2)              (H2O)            (ATP)                    (C6H12O6)           (O2)
 

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 *4

 

呼吸

グルコースを酸素によって分解し、エネルギーを放出する反応。

ミトコンドリア内で行われる。

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グルコース + 酸素  ⇄  二酸化炭素 + 水 + エネルギー
(C6H12O6)           (O2)                 (CO2)           (H2O)           (ATP)

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 *5

 

4.ミトコンドリアと葉緑体の起源

共生説

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原核細胞に好気性細菌シアノバクテリアが共生し、現在のミトコンドリア葉緑体が生じたとする説。

好気性細菌が共生して動物細胞ができ、その後シアノバクテリアが共生して植物細胞ができたとされる。

 

共生説の根拠

ミトコンドリアと葉緑体は以下のような特徴をもつ。

2重膜構造をもつ。  

独自のDNAをもつ。  

③ 細胞の分裂とは異なり、半自律的に分裂を行う。

*1:リードα生物基礎 / 数研出版 より

*2:生物知識の焦点 / 舘野正樹著 / Z会 より

*3:生物知識の焦点 / 舘野正樹著 / Z会 より

*4:リードα生物基礎 / 数研出版 より

*5:リードα生物基礎 / 数研出版 より