高分子化合物(知識)の問題
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。
| a | b | |
|---|---|---|
| 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
- 酵素の性質(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
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。