生物基礎（問いを考えてみた③）
● 体液とは何だろうか。体内環境とは何だろうか。
● 細胞を１つの生物と見るとその周りは１つの環境とみなせる。
多細胞生物では多くの場合、細胞が体液に浸っている。
体液は細胞にとっての環境といえるであろうか。
● ヒトの場合、心臓の働きで体液が各臓器に送られる。
そして再び心臓に戻る。体液が循環しているのはなぜだろうか。
また、どうして心臓が止まると生物は死ぬのであろうか。
肺の機能さえあれば酸素を血液には取り込めるのではないだろうか。
肺で取り込まれた酸素は拡散するから問題ないのではないだろうか。
● 体内環境は一定に保たれている必要がある。
特にその必要性が高いのは、どのような条件や成分であろうか。
● 体内環境が一定に保たれるという性質は生物の特徴の１つである。
これは何性と呼ばれているだろうか。
● 単細胞生物の接する環境とは具体的にどのようなものであろうか。
陸、海、空ではどこに単細胞生物が多くみられると考えられるだろうか。
● 体液の組成と海水の組成は良く似ているということが知られている。
これはなぜだろうか。
陸上生活においては体液を持つことだけでも難しいのに、
どうして塩等を含む海水に似た体液を進化させてきたのだろうか。
● 血液とは何だろうか。
組織液とは何だろうか。
リンパ液とはなんだろうか。
● あらゆる生物に３種類の体液が存在しているのだろうか。
● 体液における有形成分とは何であろうか。液体成分とは何であろうか。
● 血液検査で有形成分の量やはたらき、液体成分の組成等が調べられるが、
そもそもそれらの正常値とはどれぐらいなのだろうか。
多すぎたり、少なすぎると何が問題になるのだろうか。
● 哺乳類の赤血球は無核である。
それ以外の生物は一般に有核の赤血球を持つ。これはなぜだろうか。
核を捨てるメリットとデメリットは何だろうか。
核が無い分だけスリム化した結果、何を詰め込みやすく、
どのような血管を通り抜けやすくなっているだろうか。
● 赤血球、白血球、血小板が少ないと、
それぞれどんな病気になると予想されるだろうか。
逆に多すぎるとどうなるだろうか。
● 循環系とは何だろうか。
● どうして胸が苦しいときや息切れがひどい時は、
病院で循環器内科を受診するんだろうか。
循環系と何か関係あるんだろうか。
そして、循環器内科ではどこを治療してくれるんだろうか。
● ～系とは何だろうか。血管系やリンパ系とは何だろうか。
リンパ液はどのように循環するのだろうか。
● 閉鎖血管系とは何だろうか。
何が、どこに対して閉鎖されているのであろうか。
● 体循環と肺循環とは何だろうか。
なぜ２つの循環に分ける必要があるのだろうか。
勢いよく血液を肺に流し込み、そのまま全身に血液を送ることが
なぜできないのであろうか。肺の血管の構造と何か関係あるのだろうか。
● 心臓は血液を送り出すポンプに例えられることが多い。
では、ポンプの基本構造はどのようなものだろうか。
体全体で１つのポンプなのだろうか。
それとも２つの循環に対応する２つのポンプの構造があるのだろうか。
● 母体中では胎児の心房に穴が開いている。
そして、生後その穴はふさがり２つの循環が機能しはじめる。
これが上手く起こらないと、心房中隔欠損になる。
（１万人に７名くらいの割合）
だが、そもそも、なぜ胎児では最初に穴が開いているのだろうか。
そして、この病気ではどのような症状がでるのだろうか。
● 循環系と赤血球の関係とは何だろうか。
赤血球は何と何の運搬を行うと言えるだろうか。
● なぜ血液中で最も赤血球が多いのだろうか。
酸素の水への溶けやすさや細胞の呼吸と何か関係あるのだろうか。
● 赤血球が肺（肺胞）で酸素を取り込み、
体の各部位で酸素を出すとはどういうことだろうか。
肺で酸素を取り込み、筋肉や脳で酸素を出すとはどういうことだろうか。
都合よく赤血球には眼や耳のような構造があり見分けるのだろうか。
ヘモグロビンというタンパク質の性質がそれぞれの場合で、
どのように変化すると考えられるか。
● ヘモグロビンの性質とは何だろうか。
どのように酸素等との関係を調べたらよいだろうか。
そして、性質をどのように表したら良いだろうか。
● 酸素解離曲線とは何だろうか。
酸素ヘモグロビンの割合とは何で、何を意味しているのだろうか。
● 酸素解離曲線はＣＯ２濃度の影響を受ける。
これは、ヘモグロビンがＣＯ２濃度を感知するということである。
では、ヘモグロビンはＣＯ２濃度を感知して、どう変化するといえるか。
そして、それは何の役に立つと言えるか。
酸素解離曲線のグラフを読み取って考えてみよ。
● 血液凝固とは何だろうか。どのような血球が働くのであろうか。
また、何がどのように血が固まるのだろうか。
● どのような血管が破れやすいのであろうか。
逆に破れにくい、強い血管は何であろうか。
● 脳出血や脳梗塞などの病気をまとめて脳卒中と呼ぶが、
どうして脳では特にこれらが問題になるのだろうか。
● 血液凝固は２段階の反応からなる。
一段階目では何が出血を止め、二段階目では何が固まっていくか。
● 血ぺいとは何だろうか。また、血清と血しょうは何が異なるのだろうか。
● 脳梗塞の治療の１つとして、
血液凝固を抑える薬が処方される場合がある。これはなぜだろうか。
● 血液凝固を抑える方法には、どのようなものがあるだろうか。
手軽な方法はあるだろうか。
● 血液凝固を抑える方法として血ぺいを溶かすという方法がある。
そもそも、不要になった血ぺいは体内で取り除かれなければならない。
だから体内には血ぺいを溶かす仕組みがある。これは何と呼ばれるか。
● 血ぺいを溶かすには、何を分解することが効果的であろうか。
● トロンビンがフィブリノーゲンを活性化する仕組みを答えよ。
● 体液の成分と細胞内の成分に違いはあるのだろうか。
● 体液中にはどのようなイオンが多く、また少ないのだろうか。
● なぜ体液の組成は生物間で似通っているのだろうか。
進化の過程でなぜ変化させられなかったのだろうか。
● 血液検査では、血球の量やはたらき、血しょうの成分を調べる。
では、これらはどれくらいの値であれば正常といえるだろうか。
● 血液検査の結果、
値が異常であるならば体のどこが原因といえるだろうか。
血液の組成に関連が深い臓器や構造を挙げて考えてみよう。
白血球等の異常がある場合、骨髄移植を行う場合がある。
これはなぜだろうか。
● 細胞内液と細胞外液（体液）には違いがあるのだろうか。
何が異なるのだろうか。
そして、その違いはどのようにして生み出されているのだろうか。
そもそも細胞のどこにそんな機能があるのだろうか。
● 細胞膜は内と外の境界にある。よってこれは内外を結ぶ構造だといえる。
個体でも、体内と体外は皮膚や粘膜で仕切られており、
そこで受容体等を使い情報等を得ている。
では、細胞内外の物質や情報の交換の場合、
細胞膜ではどうやってそれを行っているのだろうか。
何を使って行っているのだろうか。
● 体液に影響を与える臓器は何だろうか。
体液をたくさん処理する臓器はどこなのだろうか。尿とは何だろうか。
● 腎臓と肝臓の機能の使い分けは何だろうか。
それぞれどんな働きを持つといえるだろうか。
● 腎臓の構造はその働きとどのように関係しているのだろうか。
特に、腎臓内部のネフロンという構造はどのような働きを持つか。
また、１つの腎臓にどれぐらい存在するのであろうか。
● 分業は効率的な仕組みに必要不可欠である。
では、ネフロンの働きにはどのような分業がみられるだろうか。
また、何を目的としてそのような分業が進化したのだろうか。
● 片付けの戦略としては２つの方法がある。
「不必要なものを選び、捨てる方法」と
「必要なものを選び、それ以外を捨てるという方法」である。
尿の生成は体内の老廃物を片付け、体外に捨てるために行うが、
どちらの戦略を使っているだろうか。また、これはなぜだろうか。
● 再吸収の再というのはどういうことだろうか。
どこで何を吸収するのが最初で、その後に再び吸収するというのは、
何をどこからどこに移すことを言うのだろうか。
また、これに関連してネフロンの内部や腎盂は体内でといえるか。
それとも体外と考えた方がいいのだろうか。
● 腎臓に流れ込んできた血液は穴の開いた血管でろ過される。
では、血圧が高まると、ろ過量はどうなるだろうか。
● ネフロンに異常があるとどんな症状が起こるであろうか。
また、糸球体やボーマンのうに異常があった場合と
細尿管に異常があった場合では何か違いはあるのだろうか。
● ネフロンの異常はどのようにしたら検査できるのであろうか。
ろ過や再吸収の異常はどのように調べたらよいのだろうか。
どんな方法が現実的（簡単で安いが理想）であろうか。
● ろ過量を調べるために尿量から原尿量を推定するという方法がある。
水の再吸収に伴って血液よりも尿の成分が濃くなることを利用する。
尿のある成分が濃度１０で、これが血液中では１の濃度であった場合に、
尿量の何倍の量の血液がろ過されて尿になったと考えられるだろうか。
ただし、この時、水以外は再吸収されないとする。
● 再吸収量はどのように計算したらよいだろうか。
血液と尿で濃度がほとんど変化しない物質は再吸収されているだろうか。
● 陸上と水中では体液濃度の調節は同じでいいのだろうか。
お風呂に長く入ると手がしわしわになるが、
これは何か関係しているのだろうか。
また、カエルが水を飲んでいる姿を見たことがあるだろうか。
カエルはどうやって水を獲得しているのだろうか。
● 海水の塩分濃度はどれぐらいだろうか。
これはヒトの体液よりも濃いのだろうか。
● 大根など生物に塩をかけるとそこから水が出てへたるが、なぜだろうか。
また、これは海水でも同じだろうか。
● 夏の暑い日、しおれた植物に水やりをすると葉や茎が復活する。
これはなぜだろうか。どうやって水が吸収されているのだろうか。
● 野菜炒めを作る時などに、シャキシャキの歯ごたえにするためには、
事前に野菜を水につけておいた方が良いだろうか。
それとも、塩水につけておいた方がいいだろうか。
また、塩コショウは最初にした方が良いのだろうか、
それとも最後が良いのだろうか。
● 体液濃度の調節には海水魚と淡水魚で違いがみられるのだろうか。
どこがどのように異なるのだろうか。
● 体液調節機能に着目すると、
生物は「順応型」と「調節型」に分けられる。
順応と調節とはどういう意味であろうか。
また、それぞれにはどんな生物がいるのだろうか。
そして、ヒトはどちらであろうか。
● 海水性無脊椎動物とはどんな生物だろうか。
なぜこれらは順応型で良いのだろうか。
恒常性をどのようにして保っているのだろうか。
● 海水性軟骨魚類とはどんな生物だろうか。
どのように体液濃度を海水に順応させているのだろうか。
● 基本的に淡水性生物や陸上生物は調節型である。
なぜ常に体液を調節して一定に保つ必要があるのだろうか。
淡水と陸上という環境は、
常に体液に対してどのような影響を及ぼすといえるのであろうか。
● 硬骨魚とは何だろうか。
どのようにして海水や淡水で体液濃度を調節しているのだろうか。
● 海水性硬骨魚は調節型である。
なぜ安定な海水の環境に適応した「順応型」ではないのだろうか。
これは全ての生命現象を適応だけで説明できないという例であるが、
何が原因で海水性硬骨魚は調節型になったと考えられるか。
● 肝臓には動脈だけでなく静脈を利用しても血液が流れ込んでくる。
どんな血管が分布しているのだろうか。そして、これはなぜであろうか。
● 腎臓には尿を作る構造としてネフロンが存在する。
では、肝臓にはそのような構造はないのだろうか。
また、あるならばそれはどれくらい存在するのだろうか。
● 肝小葉とは何だろうか。どのような構造と機能を持っているのだろうか。
● 肝小葉に存在する血管などの管状の構造は全部でいくつあるだろうか。
また、それぞれどのような成分を多く含み、
どんな風に肝小葉に流れているのだろうか。
そして、これは肝小葉にとってどのような利点があるのだろうか。
図で表してみよう。
特に胆汁は肝臓からどこに蓄えられ、どんな風に流れていくのだろうか。
● ビリルビンとは何だろうか。どんな色の物質であろうか。
なぜ肝臓で生じるのだろうか。
● 肝臓に異常が出ると、どのような症状が出るのだろうか。
また、どんな検査で調べられるだろうか。
● 肝臓の機能を踏まえて、肝臓の異常を考えてみよう。
肝臓の病気ではどのような症状が出るだろうか。
● 肝臓は肉の部位としてはレバーである。
どんな味がして、どんな成分が多く含まれているのだろうか。
高級食材のフォアグラも肝臓であるが、これは正常な状態なのだろうか。
また、これは特にどのような成分を多く含んでいるだろうか。
● 植物性の多糖（大きな糖と思えば良い）をデンプンというが、
実は動物にもデンプンに似た物質が含まれている。
これは何と呼ばれる物質だろうか。
そして、動物体内での役割は何であろうか。
デンプンとの類似性から考えてみよう。
● なぜグリコーゲン（動物性デンプン）として、
動物は糖を蓄えるのであろうか。
デンプン等を分解して生じたグルコースを直接蓄えない理由はなにか。
例えば、大きな糖は１万円札、小さな糖は１円玉で考えてみると、
どちらが財布に入れておきやすいのだろうか。
● 体液に影響を与える臓器は何だろうか。
肝臓と腎臓の使い分けは、どのようになっているのだろうか。
水溶性と脂溶性の２つの物質の性質を踏まえて、考えてみよう。
● 各種の臓器はどのように制御されているのだろうか。
体を制御する仕組みを大きく２つ考えてみよう。
● 神経による調節としては、特にどのような神経が中心となるのだろうか。
そもそも、神経はどのような構造や機能を持ち、分類されているか。
● 自律神経系による拮抗支配とは何だろうか。
● 交感神経系と副交感神経系のイメージは、
戦闘状態（活性化）と休養状態（抑制化）である。
どちらの神経系がどちらのイメージに該当するか。
● 神経系は多数の神経細胞からなる、情報処理・情報伝達システムである。
神経細胞同士や神経と他の細胞はどのように情報をやり取りするのか。
テレパシーしているのだろうか、
それとも機械のように電気や電波を利用しているのだろうか。
電気を使うとしたら体液はほぼ水だから不導体ではないのだろうか。
● 神経の情報伝達の仕組みとしては、
「電気」と「お手紙のような物質」を使う２通りの方法がある。
レーウィの実験は、どちらの存在を証明したのだろうか。
レーウィの実験で使われた２つの心臓は不導体でつながれているとして、
考えてみよう。また、レーウィの実験で発見された物は何だろうか。
● 心臓は体内から取り出してもしばらく動いている。
この性質を何と呼ぶか。
また、どのようにこれは制御されているのだろうか。
● 心臓の制御は脳のどの部位で行われ、
また、脳は体液成分の何を感知してこれを行っているのだろうか。
● 人工のペースメーカーは、心臓のどの部位に埋め込む必要があるか。
また、ＡＥＤは心臓をどのようにする機械なのだろうか。
● 心臓の音がドックンドックンと一定のリズムを刻むのはなぜであろうか。
この時、心臓はどうなっているんだろうか。
● 不整脈は心臓のリズムが乱れる病気で、
特に心室細動は心室がけいれんして死に至る。
なぜ、心臓が止まっているわけでもないのに、
心室細動でヒトは死んでしまうのだろうか。
● 体を制御する仕組みとして、体液を利用した情報伝達の仕組みがある。
これは何と呼ばれているだろうか。
● 内分泌系の「内」とは、具体的にどこを示しているのだろうか。
口や胃の中（消化管内）は体内、体外のどちらであろうか。
● 分泌を行うのに特化した細胞の集まりを腺組織というが、
内分泌と外分泌では、その構造にどのような違いがあるのだろうか。
● 外分泌腺が攻撃される病気があるが、
涙腺や唾液腺が壊されるとどのような症状が出ると考えられるだろうか。
● すい臓がんの多くは外分泌腺、
特に導管（すい管）部分の腫瘍化だといわれている。
この場合、症状として肌が黄色くなることがある。
これはなぜであろうか。次の２つの事実を踏まえて、考えてみよう。
① すい管と胆管は合流するため、
消化液や胆汁は混ざり合い十二指腸に流れる。
② 肌が黄色くなるのは、
胆汁に含まれるビリルビンが外部に上手く排出されないからである。
● すい臓がんの一部は内分泌腺の腫瘍化である。
腫瘍化（がん化）が細胞の無制限な増殖であることを踏まえると、
分泌される物質の量は増えるといえるか、それとも減ると考えられるか。
● 内分泌系では、情報を伝えるために、
どのような細胞が何を分泌して、情報発信しているのだろうか。
● 内分泌系では、情報を受け取るために、何という細胞が何を利用して、
情報を受信しているのだろうか。
● 情報伝達は、コミュニケーションの一種であるから、
伝える側と伝えられる側の、相互の連絡を必要とする。
神経系や内分泌系では、
どのようなコミュニケーションがとられているのだろうか。
そもそも、命令を下し、情報を発信する大元は基本的にどこで、
そこではどのようにして必要な情報を得て、処理しているのだろうか。
● 脳を中心に命令が下され、各部位でホルモンが生産、分泌されている。
特にこの中枢部位を何と呼ぶか。
● 各内分泌腺が、
自己免疫疾患（破壊）や腫瘍化（増大、巨大化）で異常になった場合、
それぞれでどのような症状が出るか考えてみよう。
● ロシアのパブロフは、脳（神経）のみが、
内分泌腺等も含めて臓器を支配すると主張した。
しかし、ベイリスとスターリングはこれ以外の可能性を示した。
どのような実験を行えば、
神経以外での情報伝達の仕組みを存在証明できるだろうか。
背理法をどのように適用して実験すれば良いだろうか。
● 体内環境の制御を行う中枢は、
脳の中でも特に何と呼ばれる部位であるだろうか。
● 内分泌系と神経系は進化的には近い関係にある。
２つの細胞が仕組みや構造面でよく似ていることから納得できるだろう。
一方はホルモン、もう一方は神経伝達物質を使って情報伝達を行うのだ。
だとすれば、進化的にはその中間の性質を示す細胞があっていいはずで、
神経のようであり、かつ内分泌腺のような細胞があってもよい。
このような細胞は実際に存在するだろうか。
あるならどこに、どんな細胞として存在するのだろうか。
● ホルモンは微量で大きな作用を示すため、
過剰な分泌を防ぐための仕組みが必要である。
しかし、分泌を少なくし過ぎると当然情報は伝わらない。
つまり適度な量に制御する必要がある。
これは難しい問題で、工学でも機械等の制御において重要な問題である。
ここで面白いのは工学で生み出された解決策の１つが、
生物ですでに利用されていたということである。
この工学で生み出された解決策の１つがフィードバックであり、
20世紀を代表する発明といわれている。
フィードバックとは何であり、どこがそれほどすごいのだろうか。
● 体を制御する仕組みとして、２つの情報伝達の仕組みがある。
これは其々何と呼ばれているだろうか。
● 体内の情報処理の中枢は間脳である。
従って、内分泌系と自律神経系は同じ中枢に支配される。
そして役割分担しながら協調して働いていると考えられる。
では、どのように役割分担をすると良いだろうか。
ホルモンと神経細胞による情報伝達の速さ、その命令範囲の広さ、
持続性に注目して考えてみよう。
● 血糖濃度の維持は極めて重要である。
これは血糖のみが脳のエネルギー源であることに関連しており、
血糖が枯渇すると脳はシャットダウンし意識を失ってしまう。
糖尿病で意識を失う患者も、この例である場合がある。
では、血糖の不足で意識を失いかけたヒトがいた場合、
おにぎりとラムネ（ブドウ糖が主成分）ではどちらが効果的だろうか。
● 血糖濃度の異常は各種の臓器や内分泌腺の異常で起こる。
どこがどのように異常になった場合、どのような症状が出るか。
血糖濃度の調節の図を使って考えてみよう。
異常を理解する為の基本として、正常な場合を調べる理由が分かる。
例えば、交感神経が機能しなくなった場合、どうなるだろうか。
また、すい臓をがんで除去した場合、どうなるだろうか。
はたまた、前葉が腫瘍化したらどうなるだろうか。
● 糖尿病を調べる試験として、糖を摂取、もしくは注射した後、
血糖濃度とインスリン濃度を調べるという方法がある。
①内分泌腺が異常な場合と、②標的細胞に異常がある場合、
それぞれでどのような結果が得られるであろうか。
● 体温の調節の仕組みについては、
熱の発生と放散のバランスが重要である。
では、体内ではどのようにして熱を生み出しているのだろうか。
主な臓器、器官を２つ考えてみよう。
また、熱エネルギーを物質から取り出し、体温に変えるのだから、
この時に行われるのはどのような化学反応だろうか。
● 熱の放出（放散）に関してはそれを防ぐこと、
促進することの２つが重要である。
どのようにこれらは行われているだろうか。
寒いときと熱いときに、体の表面で起こっていることに着目して考えよ。
● 多汗症の治療の１つに一部の交感神経を切断するという方法がある。
しかし、最近は汗をかかないことも問題になっている。
汗腺は幼児期の環境により数が変化するといわれているが、
寒冷地のヒト以外でも汗腺が少ないヒトが増えているのかもしれない。
では、この場合、副交感神経を一部切断することで汗の量を増やせるか。
体温調節の仕組みの図を見て、十分な効果があるかを考えてみよう。
● 免疫とはなんだろうか。
● 免疫は大きく分けると、３つに分けられる。３つとは何だろうか。
● 物理的・化学的防御、自然免疫、獲得免疫とは何だろうか。
● 体液性免疫、細胞性免疫は、
どのような免疫をさらに２つに分けたものだろうか。
● 物理的・化学的防御は、どこを中心に行われるものだろうか。
粘膜とは例えばどこのことだろうか。
● 皮膚や粘膜とは何だろうか。どのような働きを持ち、
そのためにどのような構造を持つといえるだろうか。
● ケラチンや角質層とは何だろうか。どのような働きを持つのだろうか。
また、皮膚の最外層が死細胞から構成されることや、
粘膜の細胞が毎秒約100万個死んで剥がれ落ちていくことは、
ウイルスの増殖を抑える点で効果的だと考えられているが、
これはどういうことだろうか。
● 皮膚や粘膜が分泌する物質には、それぞれどんなものがあるのだろうか。
● 分泌される物質を踏まえると、
弱酸性と弱アルカリ性のセッケンはどちらがよく洗えるだろうか。
● 胃液が強酸性であれば、排出される便も酸性ということだろうか。
では、なぜ便器は溶けないのだろうか。
● 体内に病原体が侵入した場合を考えてみよう。病原体は増殖力が高い。
よって、すぐに攻撃を開始しなければならない。
では、どのように敵を認識し、どんな攻撃を仕掛けたら良いだろうか。
間違って、自己の細胞を攻撃するリスクと、
攻撃までの時間を考慮して、最善策を考えてみよう。
当然、時間をかければ良い方法が使えるだろうが、
時間をかければ、その間に病原体はどんどん増殖してしまう。
● 病原体の増殖を止めるために、ヒトなどの免疫には
①すぐに攻撃する仕組み、
②間違いなく攻撃する仕組み、
の２つが存在する。それぞれ何と呼ばれているだろうか。
● 自然免疫では、どんな細胞がどのように敵を認識して、
敵を倒すのだろうか。
● 適応免疫では、どんな細胞がどのように敵を認識して、
敵を倒すのだろうか。自然免疫との違いは何だろうか。
● 適応免疫の方が敵を倒す力が強い。
なぜ適応免疫をそんなに強くできるのだろうか。
自分を攻撃するリスクをどのように下げているのだろうか。
敵味方の区別において重要な細胞に着目して考えてみよう。
● 敵を見分ける時、相手の特徴を見て判断するのは上手い方法ではない。
なぜなら敵は無数に存在し、それを識別するのは不可能だからである。
従って、免疫では一般には仲間を認識し、それ以外を敵と判断する。
それでも、敵は巧妙に変異を繰り返して、侵入し、病気を引き起こす。
その一方でウイルスや細菌も、あらゆる部分が変化するわけではない。
ウイルスにも変化させにくい重要な部分が存在する。
では、ウイルスや細菌らしさとは何だろうか。
そして、どんな形質が変化しにくく、
またどんな形質がウイルスや細菌らしさといえるだろうか。
● 体内の細胞はどのようにお互いの特徴を認識するのだろうか。
何を利用するのだろうか。
● ＭＨＣという遺伝子には多型が多く（遺伝的多様性が高いということ）、
様々な病気との関連性が高いことが知られている。
MHCの働きは何であり、どうして病気との関連性が高いのだろうか。
● 免疫学では、自分の細胞を「自己」、
病原体などの細胞を「非自己」と呼ぶ。
では、あなたが1卵性双生児であったとして、
兄弟姉妹の細胞は自己と非自己のどちらになるろうか。
また、それ以外の場合はどうだろうか。
● 風邪などをひくと、なぜくしゃみをするのだろうか。
ヒトの視点とウイルス・細菌の視点で考えてみよう。
また、後者の場合、ウイルスや細菌が、
ヒトの行動を自分に都合が良いように操っていると言えないだろうか。
● なぜウイルスや細菌は体内に侵入しようとするのだろうか。
何かメリットがあるのだろうか。
● 戦争は様々な資源の奪い合いで起こる。
従って、免疫も一種の戦争といえる。だが、大きな違いが存在する。
これは戦争はヒト同士の戦いだが、免疫は対病原体であり、
病原体はすぐに進化するということである。
では、なぜ病原体にヒトは完全敗北し、絶滅していないのだろうか。
強すぎる病原体はどうなるか考えてみよう。
● 戦争で問題となることの１つに無差別攻撃がある。
民間人を攻撃してしまう問題である。
これは免疫にも当てはまり、
病原体でなく自己の細胞を攻撃してしまうリスクがある。
この問題を解決するためにはどのような方法があるだろうか。
攻撃力と識別力（敵味方を見分ける能力）のそれぞれに着目して、
考えてみよう。また、識別に関しては、
標的細胞がどのようにホルモンを認識していたかを思い出してみよう。
● 感染部位では痛みや炎症、腫れが生じる。
これはどのようにして起こり、どんな意味を持っているのだろうか。
● 免疫は対病原体であり、病原体はすぐに進化する。
従って、ヒトは、常に新規の病原体と戦わなければならない。
では、どのようにしてありとあらゆる病原体を認識して戦うのだろうか。
あらゆる病原体を感知するための仕組みを考えてみよう。
● 生物は、外部の情報を耳や目などの特定の受容器で得ている。
同様に、細胞も、外部からの情報をそれぞれの受容体で得ている。
では、どうやって受容体で「新規」の病原体を感知するのだろうか。
各受容体は１つのタンパク質であり、
原則として、１つのタンパク質は１つの遺伝子から発現する。
もし新規の病原体を、受容体で感知するのならば、
受容体の遺伝子はウイルス以上に急速に進化するか、
予め膨大な種類が必要である。
だが、通常そんな特殊な遺伝子や膨大な数の遺伝子群はない。
細胞を調べても、免疫の受容体遺伝子に急速な進化はみられないし、
種類数もそれほど多くはない。
その一方で、リンパ球には面白い受容体が存在する。
この受容体は、構造がリンパ球ごとに「微妙」に異なっており、
しかも、DNA上で同じ部位の遺伝子から作られている。
つまり、元々は同じ１つの遺伝子が各細胞ごとに変化し、
異なる受容体を作り出している。
では、どうやって１つの遺伝子が変身し、
そして異なる受容体を作り出すのだろうか。
また、この意味、特に機能については何が言えるだろうか。
● 一度かかった病気にはかかりにくい。これはなぜだろうか。
どんな細胞が中心となりこれが起こるのだろうか。
● 免疫の異常は病気に結びつく。では自然免疫が異常な場合、
適応免疫だけでも上手く働くことは可能だろうか。
● 免疫が異常なときには、特殊な病気が発生する。
このような感染症や病気をそれぞれ何と呼ぶか。
● 免疫を利用すると、病気の治療や重篤化を防ぐことができる。
では、これはどのような治療だろうか。
● 免疫の仕組みが理解されたことで、移植が実用化されたといえる。
では、移植を行うときに問題となったのは何であり、
どのようにすればそれを防ぐことができるのであろうか。
● 輸血は赤血球の移植である。
これは皮膚などの移植よりも容易に実用化された。
この理由は赤血球がMHCを持たないことに起因する。
MHCがないとなぜ移植しやすいのだろうか。
● 原理的にはＡ型のヒトにはＡＢ型の血は輸血できない。
これはなぜだろうか。
一方、Ｏ型のヒトの血液は原理的には何型のヒトにでも輸血できる。
これはなぜであろうか。
● エイズはどのように免疫を破たんさせるだろうか。
また、猛毒はなぜ血清療法で治療するのだろうか。