生物基礎（問いを考えてみた①）

★問い

● 生物とは何だろうか。
● 生物を学ぶと何の役に立つのだろうか。
● どれぐらいの生物が存在しているか。
　どれぐらいのグループが存在しているのだろうか。
● 脊椎動物とは何だろうか。すべての生物に脊椎は必要ないのだろうか。
● 生物はなぜ分類できる（似ている）のだろうか。
● 生物をどのように分類するのだろうか。
　何を比較して仲間を決めているのだろうか。
● 進化とは何だろうか。
● 系統とはなんだろうか。
● 系統はどのように考えると分かる、推測できるのだろうか。
● 系統を表す良いやり方はないだろうか。
● すべての生物で比較可能なもの（形質）はあるのだろうか。
● 分子系統樹とは何だろうか。
● 突然変異が起きにくくなるような進化が起こったとする。
　そこにはどんな意味があるのだろうか。

● 生物にとって欠かせないもの（構造やもの、機能など）は何だろうか。
● どんな生物にも共通した構造や性質はあるだろうか。
　それはなんだろうか。
● 細胞とは何だろうか。細胞も１つの生物といえるだろうか。
● なぜ呼吸するのだろうか。代謝とは何だろうか。
● 遺伝とは何だろうか。
● ＤＮＡとは何だろうか。
● なぜ心臓が止まると死ぬのだろうか。
● ウイルスとは何だろうか。
● ウイルスと生物の違いは何だろうか。
● ウイルスと生物の共通点は何だろうか。
● ウイルスは普段どこにいるのだろうか。
● ウイルスは進化できるのであろうか。

● 脊椎動物とは何だろうか。脊椎動物に共通した構造や性質は何だろうか。
● 細胞とは何だろうか。細胞に共通した構造や性質は何だろうか。
● 真核細胞とは何だろうか。
● 細胞膜、細胞壁とは何だろうか。主に何でできているのだろうか。
　何の役に立つのだろうか。
● 核や染色体とは何だろうか。核膜、核膜孔とは何だろうか。
　何の役に立つのだろうか。
● 細胞質、細胞質基質とは何だろうか。
● 細胞小器官とは何だろうか。具体的にはどんなものがあるのだろうか。
　また、人体の構造（脳や肝臓など）の何に相当するだろうか。
● 液胞とは何だろうか。
● アントシアン、クロロフィルとは何だろうか。
● 細胞質流動とは何だろうか。モータータンパク質とは何だろうか。
● 脊椎動物の構造や性質と細胞の構造や性質は似ているといえるだろうか。
● 電子顕微鏡で発見された細胞小器官は何だろうか。

● 原核細胞とは何だろうか。真核細胞と共通した構造や性質は何だろうか。
● 原核細胞には具体的にどんな生物がいるのだろうか。
● 真核細胞と原核細胞はどちらが大きいだろうか。
● 真核細胞と原核細胞になぜ共通した構造がみられるのだろうか。
● 共通する構造は生物にとって重要な構造と言えるだろうか。
● 原核生物の中には光合成するものがいるだろうか。
　もし存在するならば葉緑体はあるのだろうか。
● 真核生物にも細胞壁をもつものは存在するのだろうか。
● 単細胞生物とは何だろうか。ゾウリムシは単細胞生物だろうか。
● 多細胞生物とは何だろうか。
　原核生物で、かつ多細胞生物はあり得るのだろうか。
● 組織とは何だろうか。組織系とは何だろうか。
● 器官とは何だろうか。器官系とは何だろうか。
● 多細胞生物はいつ進化したのだろうか。

● 細胞を発見したのは誰なのだろうか。
　どうやって細胞は発見されたのだろうか。
● 細胞説とは何だろうか。誰が考えたのだろうか。
● 光学顕微鏡では細胞のどこまでが見えるのだろうか。
● 細胞のサイズや構造の多様性はなぜ存在するのだろうか。
　小さいこと、大きいことの影響、コストやベネフィットは何か。
● 電子顕微鏡では細胞のどこまでが見えるのだろうか。
　分子も見えるのだろうか。
● 原核生物の中には光合成するものがいるだろうか。
　もし存在するならば葉緑体はあるのだろうか。
● 透過型と走査型の電子顕微鏡の違いは何なのだろうか。
　仕組みの違いと見え方はどのように関係しているのだろうか。
　見え方はどう異なるのだろうか。

● 代謝とは何だろうか。
● なぜ代謝を行う必要があるのだろうか。
● 異化とは何だろうか。具体的にはどんな反応のことだろうか。
● 同化とは何だろうか。具体的にはどんな反応のことだろうか。
● ヒトのエネルギー源はご飯であるが、植物のエネルギー源は何だろうか。
　また、光エネルギーはそのまま生命活動に利用されているのだろうか。
● 光合成では、なぜ糖（グルコースやデンプン）が作られるのだろうか。
　糖を何に利用しているのだろうか。
● 細胞を動かす際、直接のエネルギー源となる物質は何だろうか。
　肉食動物や草食動物など生物ごとに食べ物は異なる。
　細胞も異なるエネルギー源を利用するのだろうか。
　細胞の性質は生物間で大きく異なるのであろうか。
● ＡＴＰとは何だろうか。なぜそんなに重要視されるのであろうか。
● ＡＴＰの構造と働きはどのように関連しているのだろうか。
● ＡＴＰがエネルギーの通貨というのはどういうことだろうか。
● ＡＴＰはどのようにして作られるのだろうか。
● ＡＴＰを利用した反応にはどんなものがあるのだろうか。

● 代謝はどのように制御されているのだろうか。
　そもそも制御するとはどういうことだろうか。
● 化学反応を促進する方法にはどんなものがあるだろうか。
● レアメタルが高価であるのはなぜなのだろうか。触媒とは何だろうか。
● カタラーゼとは何だろうか。どのような働きがあるのだろうか。
● 酵素とは何だろうか。何からできているのだろうか。
　どんな働きをする物質だろうか。
● 酵素が働きかける物質は何と呼ばれているだろうか。
　また、酵素はどうやって対象の物質を認識し作用するのだろうか。
● 酵素は化学変化に伴ってそれ自身も変化するのだろうか。
　それともそれ自身は変化しないのだろうか。
● 酵素は突然変異の影響を受ける可能性があるだろうか。
● タンパク質を主成分とする卵は熱を加えると固まる（変化する）。
　酵素も同じように変化しないのだろうか。
● １つの酵素で代謝の全ての反応を制御できるだろうか。
　いくつくらい必要だろうか。
● 関連する酵素などは細胞内のどこにまとめられているのだろうか。
● ２段階の連続した化学反応に関わる２つの酵素A、Bを考える。
　Aが作用して中間体が生じ、それにBが作用するという反応である。
　もしBが突然変異で壊れた場合、中間体の量はどうなるか。
　増えるか減るか考えよ（１遺伝子１酵素説）。
● 呼吸や光合成に使われる酵素は細胞内のどこに存在しているのだろうか。

● 代謝にはどのような種類があるのだろうか。
　具体的にどんなものがあっただろうか。
● 光合成とはどんな反応か。
　また、光が当たっても空気中の二酸化炭素と水が反応しないのはなぜか。
　そもそも光合成の目的は何だろうか。
　糖の合成と酸素の合成のどちらが副産物であろうか。
● 植物は吸収した光エネルギーをどのように化学反応に利用するのか。
　空気中で水（水蒸気）と二酸化炭素に光を当てても有機物はできない。
　それなのになぜ葉緑体ではそれが可能なのだろうか。
　葉緑体のどこで何が起こっているのだろうか。
● 光合成に必要な構造、物質は何だろうか。
● クロロフィルとは何だろうか。
　身近なもので類似した機能（光を吸収する）を持つものはないだろうか。
● 光合成で生じる物質は具体的には何だろうか。
　直接デンプンが生じるのだろうか。
● 体液中に糖（グルコース）が多すぎると糖尿病になる。
　では、どのように糖を蓄えれば生物にとって安全であるだろうか。
　植物の場合、光合成で糖が増加する。
　どうやって病気を回避しているのだろうか。
● 光が当たらないと植物は枯れてしまう。
　そこで植物は効率的に光を利用するために進化してきた。
　葉の構造に関してはどのような工夫がみられるだろうか。
　さく状組織と海綿状組織について、その工夫とは何だろうか。
● 光合成は一種の還元反応である。
　そして、還元反応を起こす方法として電気分解がある。
　実は光合成も一種の電気分解を利用しているといえる。
　ではどのような電源装置を利用しているのだろうか。
　葉緑体のどこが電池の働きをしているのだろうか。
　ソーラーパネル（太陽光発電）のような部分はどこであろうか。

● 呼吸とはどんな反応であろうか。
● 燃焼反応との違いは何であろうか。
　なぜそのような違いが必要なのであろうか。
● 燃焼反応の目的は何であろうか。呼吸の目的は何であろうか。
　なぜ呼吸ができないと死んでしまうのだろうか。
● 呼吸に必要な構造、物質は何だろうか。
● 呼吸の反応はいくつかの部分で段階的に行われている。
　これらは大きく３つに分けられるが、それぞれ何と呼ばれているか。
● 呼吸が段階的に行われるのはなぜだろうか。
● ミトコンドリアがないと呼吸は全くできないのであろうか。
　それとも全体の一部は可能なのだろうか。
● 呼吸にはグルコースが必要である。
　だが、ミトコンドリアはグルコースを取り込めない。
　ミトコンドリアは何を取り込んでいるのだろうか。
　そして、それはどのように作られているのだろうか。
● ミトコンドリアで有機物から高いエネルギーを持つ電子が引き抜かれる。
　そして、それは生体膜上の分子に受け渡され、運ばれていく。
　これは一種の電池である。ミトコンドリアには電池の仕組みがある。　
　では、その電池を使って最終的に何を作り出しているのだろうか。

● 光合成と呼吸の共通点は何だろうか。
　構造や物質で共通したものはなかっただろうか。
● 生物が利用しているエネルギーは枯渇することがあるだろうか。
● 長時間労働でへとへとのヒトには、
　おいしいご飯と日光浴のどちらをお勧めしたら良いのであろうか。
● 体育の授業（長距離走など）で体温が上がるのはなぜだろうか。
● エネルギーは生物の体にどのように取り込まれ、出ていくのであろうか。
● 植物のように光と無機物があれば生育できる生物を何と呼ぶか。
　生産者以外の名称を答えよ。
● 有機物を食べなければ生育できない生物を何と呼ぶか。
　消費者以外の名称を答えよ。
● 分解者の中には酸素を使わないで有機物を分解する者がいる。
　どのように分解しているのだろうか。呼吸と似た部分はあるのだろうか。
● 発酵食品をいくつか挙げてみよう。
　特に酒類とチーズやヨーグルトを生産するときの発酵について比較せよ。　
　どこが異なるのであろうか。

● 光合成と呼吸の共通点は何だろうか。
　構造や物質で共通したものはなかっただろうか。
● なぜ葉緑体やミトコンドリアにはＤＮＡがみられるのであろうか。
● 抗生物質の中には葉緑体やミトコンドリアに作用するものがある。
　これはなぜであろうか。
● 葉緑体やミトコンドリアは、細菌と似ているのだろうか。
　それとも全く異なるのであろうか。
● 人間社会にオオカミが取り込まれて、イヌが生じたと考えられている。
　ウシ等も同様である。これは家畜化や共生と呼ばれている。
　では、葉緑体等も同様だといえるだろうか。証拠はあるのだろうか。
　それとも全く異なる現象であろうか。
● 共生で葉緑体やミトコンドリアが生じたと考えられている。
　では、どちらが先に共生したのであろうか。
● 葉緑体に似た野生の生物は何であろうか。
　また、それは真核生物か原核生物か。
● ミトコンドリアに似た野生の生物は何であろうか。
　また、それは真核生物か原核生物か。

★体の基本的な解剖学的特徴（バウプラン）

同じ進化系統群に属する動物が共有している、基本的な解剖学的特徴。

例えば脊椎動物では、脊椎、目、耳、咽頭、背側神経、心臓、肝臓、脊索、胃、生殖腺、腎臓、肛門、尾部などからなり、５億年以上の進化を通してそれらの結合関係にはほとんど変化がない。

脊索動物門や節足動物門など、動物「門」という分類群ごとにみられる解剖学的に共通な特徴をバウプランという場合もあるが、これをボディプランと呼んでバウプランと区別する場合もある。また、脊椎動物は動物門ではなく、脊椎動物亜門。