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高分子化合物(知識)の問題

難易度 4国公立二次の標準レベル高校化学 高分子化合物(知識)

酵素のはたらきと性質に関する記述として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

  • ア 酵素がかかわる反応では、無機触媒を用いた反応と同じように、温度を高くすればするほど反応速度が大きくなり続ける。
  • イ 胃液に含まれるペプシンは、強い酸性(pH 2 付近)で最もよくはたらき、タンパク質を加水分解する。
  • ウ すい液に含まれるトリプシンは、弱い塩基性(pH 8 付近)で最もよくはたらき、タンパク質を加水分解する。
  • エ だ液に含まれるアミラーゼはデンプンを加水分解するが、同じ多糖でもセルロースには作用しない。
  • オ 酵素は反応の活性化エネルギーを小さくして反応を速めるが、酵素自身は反応の前後で変化しない。

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  3. 有機物・無機物と金属の性質
  4. 原子・分子と化学式
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  6. 電子配置と価電子
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  9. イオンと電離・電解質
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  12. 分子の形と極性
  13. 分子間力と沸点
  14. 結晶の種類と性質
  15. 水溶液の性質と再結晶
  16. 溶解のしくみ(水和)と極性による溶けやすさ
  17. 有機化合物の特徴と官能基による分類
  18. 酸・アルカリと中和・指示薬
  19. アレニウスとブレンステッド・ローリーの酸・塩基の定義
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  26. 酸化と還元
  27. 酸化・還元の定義
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  32. 弱酸の遊離・揮発性の酸の遊離
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  34. 高分子化合物の特徴と重合の種類
  35. タンパク質の構造・変性・検出反応
  36. 消化と吸収
  37. 原子量・分子量・式量
  38. 物質量と質量・粒子の数
  39. 気体の体積と物質量
  40. 化学反応式の係数
  41. 化学反応式と量的関係
  42. モル濃度
  43. 反応速度の表し方
  44. 状態変化と粒子・融点・沸点・蒸留
  45. 熱運動と絶対温度
  46. ボイル・シャルルの法則と理想気体
  47. アボガドロの法則と気体の状態方程式
  48. 分圧の法則とモル分率
  49. 化学変化と熱・質量保存の法則
  50. 発熱反応・吸熱反応と反応エンタルピーの符号
  51. 細胞のつくり
  52. 植物のからだのつくり
  53. 光合成・呼吸・蒸散
  54. 光を吸収して起こる反応(光合成・光化学反応・光触媒)
  55. 反応速度を変える条件(濃度・圧力・表面積・光)
  56. 活性化エネルギーと遷移状態
  57. 可逆反応と化学平衡の状態
  58. 平衡定数の意味と変化する条件
  59. 触媒のはたらきと種類
  60. 酵素の性質

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

酵素の主成分がタンパク質であることと、基質特異性・最適温度・最適 pH の意味を思い出そう。

ヒント 2

タンパク質は高温で変性する。また、ペプシン・トリプシン・アミラーゼはそれぞれ決まった基質・pH ではたらく。

ヒント 3

イ・ウは最適 pH、エは基質特異性、オは触媒としての一般的な性質についての記述である。残る選択肢の温度と反応速度の関係を考えよう。

答えと解説

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ア

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解説を読む
  • ア 誤り。酵素の主成分はタンパク質であり、温度が高くなりすぎると立体構造が変化(変性)して活性を失う。そのため、酵素反応の速さはある温度(最適温度、ヒトの体内ではたらく酵素では 付近)で最大となり、それより高い温度では急に小さくなる。温度を上げるほど速さが大きくなり続けるのは、変性しない無機触媒の場合である。誤っている箇所は「大きくなり続ける」の部分である。
  • イ 正しい。ペプシンの最適 pH は約 2 で、強い酸性の胃液の中でタンパク質を加水分解する。
  • ウ 正しい。トリプシンの最適 pH は約 8 で、弱い塩基性のすい液とともに十二指腸ではたらく。このように、酵素ごとに最もよくはたらく pH(最適 pH)が異なる。
  • エ 正しい。酵素は活性部位(活性中心)に立体的に合う特定の物質(基質)にだけ作用する(基質特異性)。アミラーゼは -グルコースからなるデンプンには作用するが、-グルコースからなるセルロースには作用しない(セルロースを分解するのはセルラーゼである)。
  • オ 正しい。酵素は触媒であり、活性化エネルギーを小さくして反応を速めるが、反応の前後で酵素自身は変化しない。

よって、誤っているものはアである。

別解

ア: 酵素はタンパク質なので、ある温度(最適温度、40℃前後)を超えると熱変性して失活し、反応速度は逆に低下する。「高くすればするほど大きくなり続ける」は誤り。
イ: ペプシンの最適 pH は約 2 で、タンパク質を加水分解する。正しい。
ウ: トリプシンの最適 pH は約 8 で、タンパク質を加水分解する。正しい。
エ: アミラーゼはデンプンを加水分解するが、基質特異性によりセルロースには作用しない。正しい。
オ: 酵素は活性化エネルギーを小さくする触媒で、反応の前後で変化しない。正しい。

誤っているものは ア。

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