核心解説
この問題は、細胞小器官である
リボソーム (Ribosome)の構成成分を問う、基礎的な生化学・細胞生物学の問題です。リボソームは、
タンパク質合成 (Protein Synthesis)の場として機能する巨大な分子複合体であり、その構成要素を正しく理解することが鍵となります。
1.
核心概念の分析 (Key Concept): リボソームは、
リボソームRNA (rRNA) と
リボソームタンパク質 (Ribosomal Proteins) から構成されます。真核細胞では、大小2つのサブユニット(60Sサブユニットと40Sサブユニット)からなり、これらが結合して機能的なリボソーム(80S)を形成します。この問題の本質は、リボソームが「RNA」と「タンパク質」という2種類の生体高分子からなる複合体であることを理解しているかどうかです。
2.
正解の根拠 (Answer Rationale): 正解は⑤番です。
最重要! リボソームは
リボソームRNA (rRNA)と
約80種類のタンパク質が非共有結合で会合したリボ核タンパク質粒子です。rRNAはリボソームの構造骨格を形成し、ペプチド結合形成を触媒するリボザイムとしての機能も持ちます。タンパク質成分は、rRNAの高次構造の安定化や、mRNAやtRNAとの相互作用に関与します。
3.
誤答の分析 (Distractor Analysis):
混同注意! ①番の「mRNAとtRNA」は、リボソームの構成成分ではなく、タンパク質合成の際にリボソームと一時的に相互作用する分子です。mRNAは
遺伝情報の鋳型 (Template)、tRNAは
アミノ酸運搬体 (Adapter Molecule)として機能します。
②番の「DNAとヒストン」は、
クロマチン (Chromatin)の構成成分であり、核内で遺伝情報を格納する構造です。リボソームとは無関係です。
③番の「リボソームRNA (rRNA) とDNA」は、DNAはリボソームの構成成分ではなく、核内でrRNAの遺伝子をコードしています。rRNAは核小体で転写・プロセシングされた後、リボソームタンパク質と結合してリボソームを形成します。
④番の「トランスファーRNA (tRNA) とアミノ酸」は、タンパク質合成の基質(アミノ酸)とその運搬体(tRNA)であり、リボソームの構造構成要素ではありません。
4.
関連概念の整理 (Related Concepts): リボソームの種類として、
遊離リボソーム (Free Ribosomes)と
粗面小胞体結合リボソーム (Bound Ribosomes)があります。遊離リボソームは主に細胞質基質で働くタンパク質(例: 解糖系酵素)を合成し、粗面小胞体上のリボソームは分泌タンパク質や膜タンパク質、リソソーム酵素などを合成します。また、抗生物質の作用機序として、一部の抗菌薬(例: テトラサイクリン系、マクロライド系)は細菌のリボソーム(70S)に特異的に作用し、タンパク質合成を阻害することも併せて覚えておきましょう。
概念整理: リボソーム (Ribosome) =
rRNA +
リボソームタンパク質。構成成分を「RNAとタンパク質の複合体」と覚える。mRNA、tRNA、DNA、アミノ酸は構成成分ではない。
一目で比較!:
| 分子 | 主な機能 | リボソーム構成成分か |
|---|
| rRNA | リボソームの構造骨格と触媒機能 | はい |
| リボソームタンパク質 | 構造の安定化、相互作用の調節 | はい |
| mRNA | 遺伝情報の鋳型 | いいえ(基質として結合) |
| tRNA | アミノ酸の運搬 | いいえ(基質として結合) |
| DNA | 遺伝情報の保存 | いいえ(核内に存在) |
| アミノ酸 | タンパク質の構成単位 | いいえ(基質) |
看護過程ポイント: リボソームの知識は、
抗菌薬治療 (Antibiotic Therapy)の看護において重要です。特に、タンパク質合成阻害薬(例: マクロライド系、アミノグリコシド系)を投与する患者では、腎機能(アミノグリコシド系は腎毒性あり)や肝機能のモニタリング、聴力障害(アミノグリコシド系の前庭毒性)の観察が必要です。また、副作用としての消化器症状(下痢、悪心)の出現にも注意します。
暗記のコツ: 「リボソームはリボ(rRNA)とソーム(タンパク質の複合体)」と語呂合わせで覚えましょう。また、リボソームは「RNAとタンパク質の2つの部品」でできていることをイメージしてください。
国試頻出ポイント: この問題は、細胞小器官の構成成分を直接問う基礎問題として頻出です。類似問題として、「ミトコンドリアの構成成分」「核膜の構造」「ゴルジ体の機能」などと組み合わせて出題されることがあります。
出題パターン注意!: 単純な知識問題として出題される他、
混同注意! 抗菌薬の作用機序と関連づけて「リボソームの構成成分を阻害する薬剤はどれか」といった応用問題や、遺伝子発現の流れ(DNA→mRNA→タンパク質)の過程で「リボソームが関与する過程はどれか」といった総合問題に発展することがあります。