正答5
解説
正解は5です。
ミトコンドリアでのATP産生（酸化的リン酸化）のしくみを問う問題です。
電子伝達系は水素イオン（H+）を内膜の外側へくみ出し、その濃度勾配でATP合成酵素が働きます。
【選択肢別解説】
1：× AMP（アデノシン一リン酸）のリン酸エステル結合は、高エネルギー結合ではありません。
高エネルギーリン酸化合物はATP、ADP、クレアチンリン酸などです。
2：× ATP合成酵素は、ミトコンドリア内膜に存在します。
外膜ではありません。
3：× ATP合成酵素を駆動するのは、内膜をはさんだH+の濃度勾配です。
Ca2+の濃度勾配ではありません。
4：× 電子伝達系では、電子を受け取った酸素から水が生じます。
二酸化炭素はクエン酸回路やピルビン酸の酸化的脱炭酸で生じます。
5：○ 脱共役たんぱく質（UCP）は、ミトコンドリア内膜に存在します。
H+をATP合成酵素を通さずに内膜の内側へ戻すため、エネルギーがATPではなく熱として放散されます。
【ポイント】
褐色脂肪組織のUCP1は、寒冷時の熱産生（非ふるえ熱産生）を担います。
「電子伝達系で水が生じ、クエン酸回路でCO2が生じる」と区別して覚えましょう。