核酸はヌクレオチドと呼ばれる構造単位からなり、ヌクレオチドはさらに、リン酸・糖・塩基の3つの部分から構成されている。核酸のうち、DNAを構成するヌクレオチドは糖部分に$\fbox{ア}$を、RNAを構成するヌクレオチドは糖部分にリボースを含む。$\fbox{ア}$は、(A)リボースのヒドロキシ基-OHの1つが-Hに置換された化合物である。一方、塩基部分を構成する元素は炭素、水素、酸素および$\fbox{イ}$である。DNAは4種のヌクレオチドで構成され、それぞれ塩基としてアデニン、シトシン、チミン、$\fbox{ウ}$のいずれかを含む。RNAの場合には、これらのうちチミンの代わりに$\fbox{エ}$が含まれる。

DNAおよびRNAは、(B)ヌクレオチドどうしが糖部分のヒドロキシ基とリン酸部分のヒドロキシ基との間で脱水縮合した鎖状の高分子化合物である。DNAの場合は、向かい合った2本の分子鎖が、アデニンとチミン、シトシンと$\fbox{ウ}$の間で水素結合による塩基対をつくり、二重らせん構造を形成している。らせん1回転分のDNAは10個の塩基対を含み、長さ3.4×10^-9mである。ヒトの細胞1個には、(C)合計1.2×10¹⁰個のヌクレオチドで構成されたDNAが含まれている。それは1つの二重らせんではなく、46本の染色体に分かれて存在している。

• 問1 文中の空欄$\fbox{ア}$に適する化合物名を答えよ。
• 問2 文中の空欄$\fbox{イ}$～$\fbox{エ}$に適するものを次の(1)～(8)から選び、番号で答えよ。
  • (1) 窒素
  • (2) リン
  • (3) 硫黄
  • (4) 塩素
  • (5) アラニン
  • (6) ウラシル
  • (7) グアニン
  • (8) グリシン
• 問3 RNAを構成するリボースの構造（図1）中で文中の下線部(A)に当てはまるヒドロキシ基を(1)～(4)から選び、番号で答えよ。

• 問4 リボースにアデニンとリン酸が1つずつ結合したアデノシン一リン酸の分子量は347である。3分子のアデノシン一リン酸が下線部(B)で示すように脱水縮合して生じる直鎖状分子の分子量を求めよ。
• 問5 ある生物のDNAの塩基組成（モル%）を調べたところ、アデニンが28%を占めていた。このDNAを構成する塩基のうち、シトシンの割合は何%か。
• 問6 ヒトの細胞1個に下線部(C)の状態で含まれるDNAを1つの二重らせんにつないだと仮定すると、その長さは何mになるか。有効数字2桁で答えよ。