代謝の問題

ある酵素を一定の濃度（これを濃度 $E$ とする）で含む溶液に、さまざまな濃度の基質を加えた。温度と pH を一定にして、反応開始直後の生成物の生成速度（反応速度）を測定したところ、次の表のようになった。

次に、温度と pH を同じにしたまま、酵素濃度を $3E$ にした溶液に、表のいずれかの濃度で基質を加えて反応速度を測定した。その結果、反応速度は、酵素濃度 $E$ で基質濃度を十分に高くしたときの反応速度の $2.5$ 倍であった。

このとき加えた基質の濃度は何 mmol/L か。ただし、温度・pH・基質濃度が同じであれば、反応開始直後の反応速度は酵素濃度に比例するものとする。

ある酵素の溶液を一定の濃度にし、温度と pH を一定に保って、基質濃度だけを変えて反応開始直後の反応速度を測定した。結果は次の表のとおりである。

温度・pH は変えずに、酵素濃度だけを表の実験のときの 2 倍にして、基質濃度 $4mmol/L$ で同じように反応速度を測定した。このときの反応速度（相対値）を求めよ。ただし、同じ基質濃度では、反応速度は酵素濃度に比例するものとする。

ある酵素について、酵素濃度・温度・pH を一定にし、阻害物質 X を加えない場合と、一定量の X を加えた場合のそれぞれで、基質濃度を変えて反応開始直後の反応速度（相対値）を測定した。結果は次の表のとおりである。

X を加えた場合に、反応速度が「X を加えない場合の最大反応速度」のちょうど半分になるときの基質濃度は何 $mmol/L$ か。表の値から答えよ。

陽生植物 A と陰生植物 B の葉を用意し、温度 $25^{\circ }\text{C}$、二酸化炭素濃度を一定にして、さまざまな強さの光を当てた。葉 $100{\text{cm}}^2$ あたり 1 時間あたりの二酸化炭素の吸収量 [mg] を測定したところ、次の表のようになった。負の値は二酸化炭素を放出したことを表す。

次に、植物 A, B の葉（どちらも面積 $100{\text{cm}}^2$）を同じ条件で次のように 1 日（24 時間）育てた。

• 昼の 12 時間：温度 $25^{\circ }\text{C}$ で、一定の強さ $L$ [klx] の光を当てる。
• 夜の 12 時間：温度 $15^{\circ }\text{C}$ の暗黒に置く。

ただし、次のことを仮定する。

• 呼吸速度は光の強さによらず、$25^{\circ }\text{C}$ では表の光の強さ $0\text{klx}$ のときの値に等しい。
• $15^{\circ }\text{C}$ での呼吸速度は、植物 A, B のどちらも $25^{\circ }\text{C}$ での呼吸速度のちょうど半分である。
• 表の測定点の間では、二酸化炭素の吸収量は光の強さに対して直線的に（一次関数的に）変化する。
• 昼の条件は表の測定条件と同じで、二酸化炭素濃度などの他の条件は 1 日を通して一定である。

1 日あたりの二酸化炭素の吸収量の差し引き（吸収量から放出量を引いたもの）が植物 A と植物 B で等しくなるのは、$L$ が何 klx のときか。ただし $0\leqq L\leqq 12$ とする。

ある酵素の量と温度・pH を一定にして、基質の濃度だけを変え、反応開始直後の反応速度（生成物が 1 分間あたりにできる量）を測定した。結果は次の表のとおりである。

基質濃度を表の値より高くしても、反応速度は表の最大の値から変わらないものとする。反応速度が最大反応速度のちょうど半分になったときの基質濃度は何 $mmol/L$ か。表の値から答えよ。