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Question 1Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

0.10 mol/L の酢酸と 0.10 mol/L の酢酸ナトリウムを含む緩衝液がある。酢酸の pKa を 4.76 とすると、この緩衝液の pH はいくらか。

  1. 7.00
  2. 5.76
  3. 4.76 Correct answer.
  4. 3.76

Explanation

Henderson–Hasselbalch 式 pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) を用いる。酢酸と酢酸ナトリウムの濃度が等しいので比は1となり、log 1 = 0 であるから pH は pKa に等しい。

Question 2Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

0.10 mol/L の水溶液を比較する。溶質が完全に解離すると仮定したとき、浸透圧が最も高い溶液はどれか。

  1. グルコース水溶液
  2. 尿素水溶液
  3. 塩化カルシウム水溶液 Correct answer.
  4. 塩化ナトリウム水溶液

Explanation

浸透圧は溶液中の粒子総濃度に比例する。塩化カルシウムは完全解離すると1分子あたり3粒子、塩化ナトリウムは2粒子、グルコースと尿素は1粒子になるため、塩化カルシウム水溶液が最も高い。

Question 3Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

タンパク質のαヘリックスやβシートのような二次構造を主に安定化している結合はどれか。

  1. 疎水結合
  2. 水素結合 Correct answer.
  3. ペプチド結合
  4. ジスルフィド結合

Explanation

二次構造は主鎖のカルボニル酸素とアミド水素の間の水素結合によって安定化される。ペプチド結合は一次構造をつくる共有結合であり、ジスルフィド結合や疎水結合は主に三次構造の安定化に関与する。

Question 4Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

非競合阻害薬が酵素反応速度に及ぼす影響として正しい組み合わせはどれか。

  1. Km は変わらず、Vmax は減少する Correct answer.
  2. Km は減少し、Vmax は変わらない
  3. Km は変わらず、Vmax は増大する
  4. Km は増大し、Vmax は変わらない

Explanation

非競合阻害薬は基質結合部位とは異なる部位に結合し、基質の結合親和性を変えないため Km は不変である。一方で活性をもつ酵素分子の割合が減るため Vmax は低下する。

Question 5Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

不斉炭素を2個もち、分子内に対称面をもたない化合物について、可能な立体異性体の最大数はいくつか。

  1. 4 Correct answer.
  2. 8
  3. 2
  4. 3

Explanation

不斉炭素1個につき2通りの配置があるため、2個では最大 2^2 = 4 通りとなる。分子内対称面がない条件ではメソ体による重複が生じないので、4個すべてが異なる立体異性体である。

Question 6Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

ヒュッケル則を満たし、芳香族性を示す化合物はどれか。

  1. シクロペンタン
  2. 1,3-シクロヘキサジエン
  3. ピロール Correct answer.
  4. シクロヘキサン

Explanation

ピロールは五員環に2つの二重結合と窒素の非共有電子対を含み、環全体で6個のπ電子をもつ平面構造であるためヒュッケル則（4n+2）を満たす。他の選択肢はsp3炭素を含むか、環全体の共役が途切れている。

Question 7Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

Gsタンパク質共役受容体がリガンドによって活性化されたとき、直接促進される応答はどれか。

  1. ホスホリパーゼCによるIP3産生
  2. グアニル酸シクラーゼによるcGMP産生
  3. 電位依存性カルシウムチャネルの開口
  4. アデニル酸シクラーゼによるcAMP産生 Correct answer.

Explanation

Gsタンパク質はアデニル酸シクラーゼを活性化し、ATPからcAMPを産生する。cAMPはプロテインキナーゼAを活性化して細胞応答を伝える。ホスホリパーゼCによるIP3産生はGq共役受容体の経路である。

Question 8Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

ある反応のΔHは+50 kJ/mol、ΔSは+100 J/(mol·K)である。温度を変化させたとき、この反応が自発的になる条件はどれか。

  1. すべての温度で非自発的
  2. 500 Kより低い温度
  3. すべての温度で自発的
  4. 500 Kより高い温度 Correct answer.

Explanation

自発性の条件は ΔG = ΔH − TΔS < 0 である。ΔH と ΔS がともに正なので、T > ΔH/ΔS = 50,000 J/mol ÷ 100 J/(mol·K) = 500 K で自発的になる。500 K ちょうどでは ΔG = 0 であり、自発的とはいえない。

Question 9Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

アスパラギン酸のα-カルボキシ基のpKaを2.0、側鎖カルボキシ基のpKaを3.9、α-アミノ基のpKaを9.8とする。このアミノ酸の等電点(pI)に最も近い値はどれか。

  1. 5.9
  2. 3.0 Correct answer.
  3. 6.0
  4. 9.8

Explanation

アスパラギン酸は酸性アミノ酸であり、等電点はα-カルボキシ基と側鎖カルボキシ基の2つのpKaの平均で近似される。したがって pI = (2.0 + 3.9)/2 = 2.95 となり、最も近い値は3.0である。

Question 10Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

逆相HPLCで、移動相中のメタノール比率を高めたとき、非極性化合物の保持時間は一般にどうなるか。

  1. 短くなる Correct answer.
  2. 変わらない
  3. 長くなる
  4. 極性化合物だけ短くなる

Explanation

逆相HPLCでは固定相が非極性、移動相が極性ないし水–有機溶媒混合系である。メタノール比率を高めると移動相の疎水性が増し、非極性化合物は固定相との疎水的相互作用を保ちにくくなるため保持時間は短くなる。

Question 11Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

0.010 mol/L の塩酸水溶液の pH として最も適切なものはどれか。ただし塩酸は完全に解離するものとする。

  1. 2.0 Correct answer.
  2. 1.0
  3. 12.0
  4. 7.0

Explanation

塩酸は強酸で水中ではほぼ完全に解離するため、[H+] = 0.010 mol/L = 1.0×10^-2 mol/L となる。pH = -log10[H+] = 2.0 である。希釈しても酸性域にあり、7 や 12 にはならない。

Question 12Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

ミカエリス・メンテン式におけるミカエリス定数 Km の意味として最も適切なものはどれか。

  1. 反応速度の温度依存性を表す定数
  2. 酵素と基質の複合体の解離平衡定数
  3. Vmaxを与える基質濃度
  4. Vmax/2を与える基質濃度 Correct answer.

Explanation

ミカエリス・メンテン式では、反応速度 v が最大速度 Vmax の半分になるときの基質濃度が Km と定義される。Km は酵素と基質の親和性の目安になり、小さいほど親和性は高い。複合体の解離定数と常に一致するわけではない。

Question 13Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

真核細胞において、リボソームの主な機能はどれか。

  1. DNAの複製
  2. ATPの合成
  3. mRNAのスプライシング
  4. タンパク質の合成 Correct answer.

Explanation

リボソームは mRNA の情報を読み取り、アミノ酸を連結してタンパク質を合成する細胞内装置である。DNA の複製は DNA ポリメラーゼが担い、ATP 合成の主要場はミトコンドリア内膜である。

Question 14Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

モル吸光係数を ε、光路長を l、溶液濃度を c とするとき、ベール・ランベルトの法則を表す式はどれか。

  1. A = εl/c
  2. A = εlc Correct answer.
  3. A = εc/l
  4. A = l/(εc)

Explanation

ベール・ランベルトの法則では、吸光度 A はモル吸光係数 ε、光路長 l、濃度 c の積に比例する。したがって A = εlc と表される。濃度や光路長が増すほど吸光度は大きくなる。

Question 15Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

求核剤が基質の背面から攻撃し、結合の生成と脱離が協奏的に進む置換反応の機構はどれか。

  1. SN2反応 Correct answer.
  2. SN1反応
  3. E2反応
  4. E1反応

Explanation

SN2 反応では求核剤が基質の脱離基の背面から攻撃し、結合の生成と脱離が協奏的に進む。そのため基質の立体配置が反転し、反応速度は基質と求核剤の両方の濃度に依存する。

Question 16Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

ゲルろ過クロマトグラフィーにおける溶出の原理として最も適切なものはどれか。

  1. 小さな分子は細孔に入れず先に溶出する
  2. 大きな分子は細孔に入れず先に溶出する Correct answer.
  3. 電荷の差により分離する
  4. 疎水性の差により分離する

Explanation

ゲルろ過クロマトグラフィーでは、多孔性ゲル粒子の細孔に入れる小さな分子は保持され、入れない大きな分子は先に溶出する。したがって溶出順は分子サイズの大きい順になる。電荷や疎水性の差を主な分離原理とする方法ではない。

Question 17Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

嫌気的条件下でグルコース1分子が解糖系によりピルビン酸2分子になるまでに、正味で生成されるATPは何分子か。

  1. 2分子 Correct answer.
  2. 4分子
  3. 1分子
  4. 38分子

Explanation

解糖系ではグルコース1分子あたり最初にATPを2分子消費するが、後半でATPを4分子生成する。したがって正味のATP生成量は2分子である。酸素の有無にかかわらず解糖系自体の正味収支は同じである。

Question 18Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

タンパク質の変性に関する記述として最も適切なものはどれか。

  1. 一次構造のアミノ酸配列が切断される
  2. 変性は常に不可逆的である
  3. ペプチド結合が加水分解される
  4. 高次構造が失われ機能が低下する Correct answer.

Explanation

タンパク質の変性では、水素結合や疎水相互作用などによる高次構造が失われ、生理活性が低下する。一次構造のアミノ酸配列やペプチド結合は通常切断されない。変性は条件によっては可逆的であり、常に不可逆とは限らない。

Question 19Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

1H NMR スペクトルにおいて、2-ブタノン（CH3COCH2CH3）に観測されるシグナルの本数はどれか。ただし化学シフトの種類で数えるものとする。

  1. 5本
  2. 3本 Correct answer.
  3. 2本
  4. 4本

Explanation

2-ブタノン CH3COCH2CH3 では、アセチル基の CH3、メチレン基の CH2、末端の CH3 がそれぞれ化学的に非等価な水素をもつ。したがって 1H NMR では3種類のシグナルが観測される。スピン結合により分裂しても、シグナルの本数は化学シフトの種類で数える。

Question 20Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

二本鎖DNAにおいてアデニンが全塩基の30%を占めるとき、グアニンの割合として最も適切なものはどれか。

  1. 30%
  2. 20% Correct answer.
  3. 40%
  4. 70%

Explanation

二本鎖DNAではシャルガフの規則により A = T、G = C が成り立つ。A が全塩基の30%なら T も30%で、残りの40%を G と C が等分する。したがって G は20%である。

Question 21Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

酸とその共役塩基の組み合わせを表す用語として最も適切なものはどれか。

  1. 金属と配位子の錯体
  2. 緩衝作用を示す一対
  3. 共役酸塩基対 Correct answer.
  4. 両性電解質

Explanation

ブレンステッド・ローリーの定義では、酸はプロトンを供与し、その共役塩基はプロトンを1個失った化学種である。酢酸と酢酸イオンのように、プロトン1個の授受だけで相互変換できる一対を共役酸塩基対と呼ぶ。緩衝液はpH変化を抑える溶液であり、用語の定義が異なる。

Question 22Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

ナイアシン（ニコチン酸）から生合成され、酸化還元反応の補酵素として働くのはどれか。

  1. ピリドキサールリン酸
  2. NAD+ Correct answer.
  3. FAD
  4. チアミンピロリン酸

Explanation

NAD+はナイアシン（ニコチン酸）から生合成される補酵素で、酸化還元反応でヒドリドを受け取る。FADはリボフラビン、チアミンピロリン酸はチアミン、ピリドキサールリン酸はピリドキシン由来である。

Question 23Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

アミノ酸のα-カルボキシ基と別のアミノ酸のα-アミノ基がペプチド結合を形成するとき、脱離する低分子はどれか。

  1. 二酸化炭素
  2. アンモニア
  3. 水 Correct answer.
  4. 硫化水素

Explanation

ペプチド結合は一方のアミノ酸のα-カルボキシ基と他方のα-アミノ基が縮合し、水分子を脱離してアミド結合を形成する反応である。したがって脱離する低分子は水である。

Question 24Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

安息香酸、フェノール、安息香酸エチル、ベンズアルデヒドをそれぞれ含むジエチルエーテル溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。水層に主に移行する化合物はどれか。

  1. 安息香酸 Correct answer.
  2. 安息香酸エチル
  3. フェノール
  4. ベンズアルデヒド

Explanation

炭酸水素ナトリウムは弱塩基で、カルボン酸をカルボン酸ナトリウム塩に変える。生成した安息香酸ナトリウムは水溶性が高く水層へ移るが、フェノールはpKaが約10で炭酸水素ナトリウムでは十分に塩にできず、エステルやアルデヒドは中性である。

Question 25Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

アスピリンがシクロオキシゲナーゼを阻害する様式として最も適切なものはどれか。

  1. セリン残基をアセチル化する不可逆阻害 Correct answer.
  2. 基質と競合する可逆的阻害
  3. シクロオキシゲナーゼの亜鉛イオンをキレートする可逆的阻害
  4. 補酵素との結合を妨げる競合的阻害

Explanation

アスピリンはシクロオキシゲナーゼの活性中心付近のセリン残基をアセチル化し、酵素を不可逆的に失活させる。これは基質類似体が可逆的に競合する阻害や、金属イオンをキレートする可逆的阻害とは機序が異なる。

Question 26Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

ある反応の298 Kにおける平衡定数Kが0.01である。標準自由エネルギー変化ΔG°の符号として最も適切なものはどれか。ただしΔG°=-RT ln Kとする。

  1. 正 Correct answer.
  2. Kからは計算できない
  3. 負
  4. ゼロ

Explanation

ΔG°=-RT ln Kで、K=0.01ならln Kは負であり、-RT ln Kは正になる。K<1は標準状態で生成物側に偏りにくいことを意味し、ΔG°>0と一致する。

Question 27Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

IRスペクトルで3300〜2500 cm−1に広いO-H伸縮、約1710 cm−1に強いC=O伸縮が観測される化合物はどれか。

  1. エタノール
  2. 酢酸 Correct answer.
  3. アセトン
  4. エチルアミン

Explanation

カルボン酸は分子間水素結合のためO-H伸縮が2500〜3300 cm−1に広く現れ、二量体のC=O伸縮は約1710 cm−1に強い吸収を示す。ケトンはC=Oのみ、アルコールはO-Hのみ、アミンはN-Hを示す。

Question 28Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

SDS-PAGEにおいてタンパク質が主に分子量に従って分離される理由として最も適切なものはどれか。

  1. SDSがタンパク質間の疎水性相互作用だけを完全に除くから
  2. SDSがすべてのタンパク質の等電点を同一にそろえるから
  3. SDSがタンパク質のペプチド結合を特異的に加水分解するから
  4. SDSがほぼ一定の負電荷を与え、高次構造をほどくから Correct answer.

Explanation

SDSはタンパク質にほぼ一定の質量比で結合して負電荷を与え、高次構造をほどいて棒状にする。そのため電気泳動では固有の電荷の違いが打ち消され、主に分子量の差によって分離される。

Question 29Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

解糖系の律速酵素ホスホフルクトキナーゼ-1（PFK-1）の活性を低下させる因子の組み合わせとして最も適切なものはどれか。

  1. ATPとクエン酸 Correct answer.
  2. インスリンとグルコース
  3. AMPとフルクトース-2,6-ビスリン酸
  4. ADPとフルクトース-1,6-ビスリン酸

Explanation

PFK-1は解糖系の主要な律速段階を触媒し、高いATP濃度とクエン酸によって阻害される。一方、AMPやフルクトース-2,6-ビスリン酸は活性化因子として働き、エネルギー状態に応じて解糖速度を調節する。

Question 30Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

ペプチド Asp-Glu-Lys-Arg のpH 7.0における正味の電荷として最も近いものはどれか。ただしN末端とC末端はそれぞれ+1と−1に帯電し、AspとGluの側鎖は−1、LysとArgの側鎖は+1とする。

  1. 0 Correct answer.
  2. +2
  3. −2
  4. +1

Explanation

pH 7.0ではN末端の+1とC末端の−1が打ち消し合う。側鎖はAspとGluが各−1、LysとArgが各+1なので、合計は(−1−1)+(+1+1)=0となる。

Question 31Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

塩素原子（原子番号17）の基底状態における電子配置として最も適切なものはどれか。

  1. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
  2. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ Correct answer.
  3. 1s² 2s² 2p⁵ 3s² 3p⁶
  4. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴

Explanation

原子番号17の塩素は17個の電子をもち、エネルギー準位の低い順に1s、2s、2p、3s、3pへ配置される。3p軌道には5個の電子が入り、3p⁶の閉殻には1個足りない配置となる。この配置が基底状態の塩素原子を表す。

Question 32Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

希薄溶液において、溶質の種類によらず溶質粒子の数に依存して生じる性質を何というか。

  1. 旋光性
  2. 蛍光性
  3. 粘弾性
  4. 束一性 Correct answer.

Explanation

束一性は浸透圧、凝固点降下、沸点上昇、蒸気圧降下のように、希薄溶液中の溶質粒子の数（モル濃度）で決まる性質の総称である。溶質の化学種や分子量そのものには依存しない点が特徴で、高分子溶液の分子量測定などに利用される。

Question 33Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

酢酸と酢酸ナトリウムを含む緩衝液に少量の塩酸を加えたとき、pHの大きな低下を抑える主な反応として最も適切なものはどれか。

  1. 酢酸ナトリウムが水と反応して水酸化物イオンを生じる
  2. ナトリウムイオンが水素イオンを置換して水素ガスを生じる
  3. 酢酸イオンが加えた水素イオンと結合して酢酸を生じる Correct answer.
  4. 酢酸が塩化物イオンと反応して塩化酢酸を生じる

Explanation

酢酸緩衝液では酢酸と酢酸イオンの平衡が存在する。塩酸由来の水素イオンは主に酢酸イオンと結合して酢酸に変わり、遊離の水素イオン濃度の上昇が抑えられる。その結果、pH変化は小さくなる。

Question 34Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

競合阻害薬が酵素反応に及ぼす影響として最も適切なものはどれか。

  1. 見かけのKmは増大し、Vmaxは変化しない Correct answer.
  2. 見かけのKmは低下し、Vmaxは増大する
  3. 見かけのKmは変化せず、Vmaxは低下する
  4. 見かけのKmもVmaxも変化しない

Explanation

競合阻害薬は基質結合部位に競合的に結合し、見かけの基質親和性を低下させるためKmは増大する。十分高い基質濃度では阻害は克服され、最大反応速度Vmaxは変わらない。これはLineweaver-Burkプロットで直線の切片は同じで傾きが大きくなる挙動に対応する。

Question 35Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

タンパク質のβシート構造を主に安定化している結合として最も適切なものはどれか。

  1. システイン残基間のジスルフィド結合
  2. 疎水性側鎖と水の間の水素結合
  3. 側鎖のカルボキシ基とアミノ基の間のイオン結合
  4. 主鎖のカルボニル酸素とアミド水素の間の水素結合 Correct answer.

Explanation

βシートでは隣接するポリペプチド鎖間、または同一鎖内の折り返した部分の間で、主鎖のC=OとN-Hが水素結合を形成して平面状の構造を保つ。側鎖の種類やジスルフィド結合は構造を補助することはあるが、βシートの基本骨格を直接安定化する主な結合は主鎖間の水素結合である。

Question 36Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

細胞膜を単純拡散で通過しやすい物質として最も適切なものはどれか。

  1. アミノ酸
  2. グルコース
  3. 酸素 Correct answer.
  4. ナトリウムイオン

Explanation

単純拡散では、脂質二重層の疎水性領域を通過できる小さな非極性分子や脂溶性分子が濃度勾配に従って移動する。酸素や二酸化炭素は小さく脂溶性が高いため単純拡散で通過しやすい。グルコース、アミノ酸、ナトリウムイオンは極性または荷電を帯び、主に輸送体やチャネルを必要とする。

Question 37Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

紫外可視吸収スペクトルにおいて、共役二重結合系が長くなると一般に観測される変化として最も適切なものはどれか。

  1. 吸収極大波長が短波長側へ移動する
  2. 吸収帯が赤外領域へ完全に消失する
  3. 吸収極大波長が長波長側へ移動する Correct answer.
  4. 吸収極大波長は変化せず吸光度だけが低下する

Explanation

共役系が長くなると、π電子が非局在化できる範囲が広がり、最高被占軌道と最低空軌道のエネルギー差が小さくなる。そのため励起に必要なエネルギーが減り、紫外可視吸収極大は長波長側へ移動する（赤方シフト）。一般に吸収強度も増大することが多い。

Question 38Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

分子式 C4H10O で表されるアルコールの構造異性体のうち、不斉炭素原子をもつものはどれか。

  1. 1-ブタノール
  2. 2-メチル-1-プロパノール
  3. 2-メチル-2-プロパノール
  4. 2-ブタノール Correct answer.

Explanation

2-ブタノール CH3-CH(OH)-CH2-CH3 の2番炭素は、水素、水酸基、メチル基、エチル基の4つの異なる置換基が結合しており不斉炭素である。他のC4H10Oアルコールでは、少なくとも2つの置換基が同じになるため不斉炭素をもたない。

Question 39Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

pKa 4.5 の弱酸薬物がある。pH 7.4 の血漿中で、この薬物の全濃度に占めるイオン化型の割合として最も近いものはどれか。ただし Henderson-Hasselbalch 式に従うものとする。

  1. 約75%
  2. 約0.1%
  3. 約99.9% Correct answer.
  4. 約50%

Explanation

弱酸では pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) より、[A⁻]/[HA] = 10^(7.4-4.5) = 10^2.9 ≒ 794 となる。イオン化型の割合は [A⁻]/([HA]+[A⁻]) = 794/795 ≒ 0.999 であり、約99.9%がイオン化型である。pHがpKaより2.9単位高いため、塩基型が圧倒的に多い。

Question 40Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

長鎖脂肪酸のβ酸化において、アシルCoAをミトコンドリア内膜へ運搬する担体として最も適切なものはどれか。

  1. ビオチン
  2. カルニチン Correct answer.
  3. ピリドキサールリン酸
  4. コエンザイムQ

Explanation

長鎖脂肪酸は細胞質でアシルCoAに活性化された後、そのままではミトコンドリア内膜を通過できない。カルニチンシャトルによりアシル基がカルニチンと結合して内膜を通過し、マトリックス内で再びアシルCoAに戻されてβ酸化を受ける。ビオチンやコエンザイムQ、ピリドキサールリン酸は別の補酵素として働く。

Question 41Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

0.010 mol/L の塩酸水溶液の pH として最も近いものはどれか。ただし塩酸は完全に電離し、水の自己解離は無視できるものとする。

  1. 1.0
  2. 2.0 Correct answer.
  3. 12.0
  4. 7.0

Explanation

塩酸は強酸であり、水中で完全に電離するため [H+] = 0.010 mol/L = 1.0×10^-2 mol/L となる。pH = −log10[H+] = 2.0 と計算される。

Question 42Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

ミカエリス・メンテン式におけるミカエリス定数 Km の定義として最も適切なものはどれか。

  1. 酵素と基質の複合体が最大速度に達するときの基質濃度
  2. 酵素反応が完全に停止するときの阻害薬濃度
  3. 反応速度が最大速度 Vmax の半分になるときの基質濃度 Correct answer.
  4. 反応速度が最大速度 Vmax に等しくなるときの基質濃度

Explanation

ミカエリス・メンテン式では、反応速度 v が Vmax の半分になるときの基質濃度 [S] が Km と定義される。Km は酵素と基質の親和性の目安としても用いられ、Km が小さいほど一般に親和性は高い。

Question 43Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

タンパク質中でジスルフィド結合（S-S結合）を形成するアミノ酸として最も適切なものはどれか。

  1. セリン
  2. リシン
  3. システイン Correct answer.
  4. トリプトファン

Explanation

システインは側鎖にチオール基（-SH）をもち、2分子のシステインが酸化されてジスルフィド結合を形成する。この結合はタンパク質の高次構造の安定化に関与する。

Question 44Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

モル吸光係数 ε = 2.0×10^3 L mol−1 cm−1 の物質を含む溶液を、光路長 1.0 cm のセルで測定したところ吸光度が 0.40 であった。Beer-Lambert の法則に従うとき、この溶液の物質濃度として最も近いものはどれか。

  1. 2.0×10^-3 mol/L
  2. 8.0×10^-4 mol/L
  3. 5.0×10^-4 mol/L
  4. 2.0×10^-4 mol/L Correct answer.

Explanation

Beer-Lambert の法則 A = εcl より c = A/(εl) である。与えられた値を代入すると c = 0.40/(2.0×10^3 × 1.0) = 2.0×10^-4 mol/L となる。

Question 45Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

SN2 反応の基質として最も反応性が高いものはどれか。ただし求核種と溶媒は同一条件とする。

  1. ブロモベンゼン
  2. 2-ブロモプロパン
  3. 1-ブロモプロパン Correct answer.
  4. 2-ブロモ-2-メチルプロパン

Explanation

SN2 反応の速度は基質の立体障害に大きく依存し、一級ハロゲン化アルキルが最も反応しやすい。二級、三級と置換基が増えるほど求核剤の背面攻撃が妨げられ、アリールハロゲンは反応しにくい。

Question 46Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

解糖系において、グルコース 1 分子がピルビン酸 2 分子に変換される過程で正味生成される ATP と NADH の組み合わせとして最も適切なものはどれか。

  1. ATP 2 分子、NADH 2 分子 Correct answer.
  2. ATP 4 分子、NADH 2 分子
  3. ATP 4 分子、NADH 4 分子
  4. ATP 2 分子、NADH 4 分子

Explanation

解糖系では準備段階で ATP を2分子消費し、後半で ATP を4分子生成するため、正味の ATP 生成は2分子である。また、グリセルアルデヒド-3-リン酸の酸化で NADH が2分子生成される。

Question 47Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

DNA 複製において、ラギング鎖上に生じた岡崎フラグメント同士を連結する酵素として最も適切なものはどれか。

  1. RNA プライマーゼ
  2. DNA ヘリカーゼ
  3. DNA リガーゼ Correct answer.
  4. DNA ポリメラーゼ III

Explanation

岡崎フラグメントはラギング鎖上で断続的に合成された短い DNA 断片であり、隣接する断片間のニックを DNA リガーゼが連結する。これにより連続した DNA 鎖が完成する。

Question 48Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

非電解質の 0.10 mol/L 水溶液がある。27℃ におけるこの溶液の浸透圧として最も近いものはどれか。ただし気体定数 R = 8.3×10^3 Pa·L mol−1 K−1 とし、溶液は理想溶液とみなす。

  1. 2.5×10^2 kPa Correct answer.
  2. 2.5×10^1 kPa
  3. 2.5×10^3 kPa
  4. 8.3×10^3 kPa

Explanation

浸透圧は π = cRT で表される。c = 0.10 mol/L、R = 8.3×10^3 Pa·L mol−1 K−1、T = 300 K を代入すると π = 0.10×8.3×10^3×300 = 2.49×10^5 Pa ≈ 2.5×10^2 kPa である。

Question 49Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

分子式 C5H10 で表され、シクロアルカン骨格をもつ化合物の構造異性体（立体異性体を区別しない）の数として最も適切なものはどれか。

  1. 5 Correct answer.
  2. 4
  3. 3
  4. 6

Explanation

該当する構造は、シクロペンタン、メチルシクロブタン、エチルシクロプロパン、1,1-ジメチルシクロプロパン、1,2-ジメチルシクロプロパンの5種類である。1,2-ジメチルシクロプロパンには cis/trans があるが、立体異性体を区別しないため1種類と数える。

Question 50Basic Pharmaceutical Sciences (薬学基礎)

アセトン（CH3COCH3）を 1H NMR で測定したとき、観測されるシグナルの数と積分比の組み合わせとして最も適切なものはどれか。

  1. 1 本、積分比 6 Correct answer.
  2. 3 本、積分比 3:3
  3. 2 本、積分比 1:6
  4. 2 本、積分比 3:3

Explanation

アセトンでは2つのメチル基が対称関係にあり、6個のプロトンが化学的に等価である。したがってシグナルは1本のみで、積分比は6となる。