私達ヒトは、外界から栄養を摂取することにより、その生命の維持に必要なエネルギーを獲得している。

一般に三大栄養素といわれる成分には、( ア )、( イ )、( ウ )がある。( ア )の一種であるデンプンは、世界中ほとんどの民族の主食として利用されており、摂取した食物に含まれているデンプンはまず(a)だ液に含まれる酵素により分解される。また、三大栄養素の中で1gあたりの熱量が最も多い( イ )は、水に溶けないために、(b)胆汁に含まれる成分と混合して水に分散した状態で、(c)すい液に含まれる酵素により分解される。

( ウ )は、( ア )、( イ )が主にエネルギーとして利用されるのに対して、「身体をつくる」、「化学反応の手助けをする」といった重要な役割を担う物質の構成要素としても利用される。( ウ )は、 ( エ )種類の( オ )を構成単位としており、このうちヒトには自分自身で合成することのできない( オ )があり、これらは食品から摂取する必要がある。摂取された( ウ )は、(d)胃液による酸性条件下で胃の中の酵素によりまず分解され、さらに、弱アルカリ性の小腸内にて、別の酵素により分解を受ける。その後小腸の粘膜上にある酵素により分解を受け、( オ )や( オ )が2、 3単位つながった( カ )の状態で吸収される。

• 問1 ( ア )～( 力 )に入る最も適切な語句や数字を、解答欄( ア )～( カ )にそれぞれ答えなさい。
• 問2 下線部(a)、(c)、(d)において働く酵素の名称の組み合わせとして正しいものをすべて選び、(1)～(8)の記号で答えなさい。ただし、正しい組み合わせが無ければ$\times$を記入しなさい。
  • (1) (a) マルターゼ (c) チマーゼ (d) ペプシン
  • (2) (a) マルターゼ (c) チマーゼ (d) トリプシン
  • (3) (a) マルターゼ (c) リパーゼ (d) ペプシン
  • (4) (a) マルターゼ (c) リパーゼ (d) トリプシン
  • (5) (a) アミラーゼ (c) チマーゼ (d) ペプシン
  • (6) (a) アミラーゼ (c) チマーゼ (d) トリプシン
  • (7) (a) アミラーゼ (c) リパーゼ (d) ペプシン
  • (8) (a) アミラーゼ (c) リパーゼ (d) トリプシン
• 問3 下線部(b)のように、( イ )などの水に溶けない成分を水中に分散させた状態の粒子を何というか解答欄(i)に答えなさい。また、このような状態の液体に横から細い光線を当てるとその光が通る道筋を観察することができる。このような現象を何というか、解答欄(ii)に答えなさい。
• 問4 あるヒトの胃液を採取して、胃酸の濃度を求めたところ、$0.0200 \text{mol/}l$であった。この胃液のpHを小数点以下2桁で求めなさい。なお、胃液は塩酸そのものであると見なし、胃酸の電離度は1.00であるとして答えなさい。
• 問5 胃の調子が悪い場合に、胃酸の量が多くなっている胃酸過多という状態になることがある。このような場合、胃酸を中和するために水酸化アルミニウムや酸化マグネシウムが制酸剤として投与されている。水酸化アルミニウムが胃酸(塩酸)を中和する際の反応を反応式で解答欄(i)に書きなさい。また、問4で採取したヒトの胃液$10.0 \text{m}l$を中和するのに必要な酸化マグネシウムの質量は何gか、有効数字3桁で解答欄(ii)に答えなさい。
• 問6 胃の内視鏡やX線造影による検査の際に、胃の粘膜をよく観察できるようにするため、顆粒状の炭酸水素ナトリウムと酒石酸$(\text{C}_4\text{H}_6\text{O}_6$、ヒドロキシ基を持つ2価カルボン酸$)$の混合物を服用し、胃を大きく膨らませて検査を行っている。この薬剤を服用することにより胃が大きく膨らむ現象のもととなる化学反応を反応式で書きなさい。