代謝の問題

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。

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。

ある酵素 E を使い、基質濃度を変えて反応の初速度（反応開始直後の生成物の生成速度）を測定した。温度と pH は常に一定で、最適条件に保った。酵素濃度は、実験 1 での濃度を 1.0 とした相対値で表す。

実験 1：酵素濃度 1.0、阻害物質なし

実験 2：酵素濃度 2.0、阻害物質なし

実験 3：酵素濃度 1.0、阻害物質 Y を一定濃度で加えた

次のことを前提とする。
- 実験 1 と実験 3 の結果から読み取れる基質濃度と初速度の関係の規則性は、表に示されていない基質濃度でも成り立つ。
- 阻害物質 Y の有無にかかわらず、同じ基質濃度での初速度は酵素濃度に比例する（実験 2 の結果はこのことを示している）。

酵素濃度を 2.0 とし、阻害物質 Y を実験 3 と同じ濃度で加えたとき、初速度が 90 μmol/分 となるのは基質濃度が何 mmol/L のときか。整数で答えよ。

ある植物を鉢ごと透明な容器に入れ、温度と二酸化炭素濃度を一定に保った。この状態でさまざまな強さの光を当て、植物体全体が 1 時間あたりに吸収する二酸化炭素の量を測定したところ、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。

この植物を同じ温度と二酸化炭素濃度の条件のもとに置き、1 日（24 時間）のうち $t$ 時間は 10 キロルクスの光を当て、残りの $(24-t)$ 時間は暗黒にした。この 1 日で、植物体に含まれるグルコースの量がちょうど $60\text{mg}$ 増加したとき、$t$ の値を求めよ。

ただし、次のように考えるものとする。
- 呼吸速度は、光の強さにかかわらず一定である。
- 光合成で吸収した二酸化炭素はすべてグルコースの合成に使われ、呼吸ではグルコースだけが分解される。
- 光合成と呼吸は、どちらも反応式 $6{\text{CO}}_2+12{\text{H}}_2\text{O}\rightleftarrows {\text{C}}_6{\text{H}}_{12}{\text{O}}_6+6{\text{O}}_2+6{\text{H}}_2\text{O}$ にしたがって進む。
- 原子量は $\text{H}=1$, $\text{C}=12$, $\text{O}=16$ とする。