高分子化合物(知識)の問題
酵素は、生体内ではたらくタンパク質を主成分とする触媒である。酵素の性質に関する記述として正しいものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
- ア 酵素が特定の物質(基質)にだけ作用する性質を、最適温度という。
- イ 胃液に含まれるペプシンは、中性付近の pH で最もよくはたらく。
- ウ 酵素の主成分はタンパク質であり、ある程度以上の高温にすると変性してはたらきを失う。
- エ 酵素は触媒としてはたらくが、反応の前後で自身が変化し、反応のたびに消費される。
この問題で使うもの
- 酵素の性質(説明と入口の問題)
- タンパク質の構造・変性・検出反応(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(60 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
酵素が「タンパク質を主成分とする触媒」であることから、各記述を確かめよう。
ヒント 2
触媒は反応の前後で変化しない。また、酵素には基質特異性・最適温度・最適 pH という性質があり、酵素ごとに最適 pH が異なる。
ヒント 3
アは用語の取り違え、エは触媒の性質と矛盾する。残るイとウのうち、ペプシンがはたらく胃の中の pH を考えよう。
答えと解説
答えを見る
ウ
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解説を読む
酵素は生体内で触媒としてはたらく物質で、主成分はタンパク質である。化学では、タンパク質の性質(熱などによる変性)と触媒の性質(反応の前後で変化しない)から、酵素の性質を理解する。
- ウ(正しい): 酵素はタンパク質を主成分とするため、ある程度以上の高温にすると立体構造が変わって(変性して)基質と結合できなくなり、触媒としてのはたらきを失う(失活)。そのため、酵素には反応速度が最大になる温度(最適温度)があり、それより高温では反応速度が急に小さくなる。
- ア(誤り): 酵素が特定の基質にだけ作用する性質は基質特異性という。最適温度は、酵素の反応速度が最大になる温度のことである。
- イ(誤り): ペプシンは強い酸性の胃液中ではたらく酵素で、最適 pH は 2 付近(酸性)である。中性付近ではない。酵素ごとに最適 pH は異なり、だ液のアミラーゼは中性付近、トリプシンは弱塩基性付近が最適 pH である。
- エ(誤り): 酵素は触媒なので、反応の前後で自身は変化せず、くり返しはたらくことができる。反応のたびに消費されるわけではない。
よって、答えはウである。
別解
ア: 特定の基質にだけ作用する性質は基質特異性であり、最適温度ではないので誤り。イ: ペプシンは胃液中ではたらき、最適 pH は約2(強い酸性)なので、中性付近で最もよくはたらくというのは誤り。ウ: 酵素の主成分はタンパク質で、高温にすると熱変性して立体構造が壊れ、はたらきを失う(失活する)ので正しい。エ: 酵素は触媒なので反応の前後で変化せず、繰り返し使われるため誤り。よって正解はウ。