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高分子化合物(知識)の問題

難易度 1教科書の例題レベル高校化学 高分子化合物(知識)

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エから 1 つ選べ。

酵素は、生体内の化学反応を促進する触媒としてはたらくタンパク質である。酵素はそれぞれ特定の物質(基質)にだけ作用し、この性質を酵素の( a )という。また、酵素には最もよくはたらく pH(最適 pH)があり、胃液に含まれ、タンパク質を加水分解する酵素ペプシンの最適 pH は( b )の領域にある。

ab
ア変性酸性
イ変性塩基性
ウ基質特異性酸性
エ基質特異性塩基性

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで(60 技能)
算数中学高校大学大学院

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  1. 実験器具の使い方と安全
  2. 気体の発生方法・性質・集め方
  3. 有機物・無機物と金属の性質
  4. 原子・分子と化学式
  5. 原子の構造と同位体
  6. 電子配置と価電子
  7. 周期表と周期律
  8. イオン化エネルギー・電子親和力・電気陰性度
  9. イオンと電離・電解質
  10. イオン結合と金属結合
  11. 共有結合と配位結合
  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
  20. 酸・塩基の価数・強弱と電離度
  21. 水の電離と pH・身のまわりの物質の液性
  22. アミノ酸の性質と等電点
  23. 構造異性体
  24. 脂肪族炭化水素の置換反応・付加反応・付加重合
  25. 分解と化合(化学変化の種類)
  26. 酸化と還元
  27. 酸化・還元の定義
  28. アルコールとエーテル
  29. 酸化数と酸化・還元の判定
  30. 酸化剤と還元剤
  31. アルデヒドとケトン
  32. 弱酸の遊離・揮発性の酸の遊離
  33. カルボン酸とエステル
  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

技能「酵素の性質」を使う。酵素が「どの物質にはたらくか」を表す性質の名前と、酵素がよくはたらく pH について思い出そう。

ヒント 2

変性は、タンパク質が熱や酸・塩基などで立体構造を変えてはたらきを失うことを表す用語である。また、ペプシンがはたらく胃の中は、胃液に含まれる塩酸のために強い酸性になっている。

ヒント 3

a は「特定の基質にだけ作用する性質」なので、ア・イかウ・エのどちらかに絞れる。b は、ペプシンがはたらく場所(胃)の液性から決めよう。

答えと解説

答えを見る

ウ

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解説を読む

技能「酵素の性質」で、基質特異性と最適 pH の意味を確かめる。

空欄 a(特定の基質にだけ作用する性質)
酵素は、その酵素に合った特定の物質(基質)とだけ結びついて反応を促進する。たとえばアミラーゼはデンプンに、ペプシンはタンパク質に作用し、ほかの物質には作用しない。この性質を基質特異性という。
一方、変性とは、タンパク質が熱や強い酸・塩基、重金属イオンなどによって立体構造が変わり、性質やはたらきが変わってしまうことである。酵素はタンパク質なので、変性するとはたらきを失う(失活する)。変性は「特定の物質にだけ作用する性質」ではないので、a には入らない。よって a は基質特異性であり、ア・イは誤り。

空欄 b(ペプシンの最適 pH)
酵素には最もよくはたらく pH(最適 pH)があり、多くの酵素は中性付近で最もよくはたらく。しかし、胃液は塩酸を含み強い酸性であり、そこではたらくペプシンの最適 pH は酸性の領域(pH 2 付近)にある。なお、すい液に含まれるトリプシンの最適 pH は弱い塩基性側にある。よって b は酸性であり、エは誤り。

  • ア:b は正しいが、a の変性は立体構造が変わってはたらきを失うことなので誤り。
  • イ:a・b ともに誤り。
  • ウ:a・b ともに正しい。
  • エ:a は正しいが、ペプシンの最適 pH は塩基性ではなく酸性の領域にあるので誤り。

したがって正解はウである。

別解

酵素が特定の基質にだけ作用する性質を基質特異性という(a)。変性は熱・酸・塩基などでタンパク質の立体構造が変わる現象で別のものである。胃液中のペプシンは強い酸性(pH 約 2)で最もよくはたらくので、最適 pH は酸性の領域(b)。よって a 基質特異性、b 酸性のウが正しい。

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