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。
| 基質濃度() | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 |
|---|---|---|---|---|---|
| 反応速度(相対値) | 6 | 10 | 15 | 19 | 20 |
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 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。
この問題で使うもの
- 酵素濃度と反応速度(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(62 技能)
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ヒント
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ヒント 1
技能「酵素濃度と反応速度」を使います。同じ基質濃度では、反応速度は酵素濃度に比例します。
ヒント 2
まず、もとの酵素濃度で基質濃度が のときの反応速度を表から読み取りましょう。
ヒント 3
もとの反応速度は です。酵素濃度が 2 倍になると、反応速度は何倍になるでしょうか。
答えと解説
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解説を読む
1. もとの酵素濃度での反応速度を表から読む
基質濃度が のとき、表より反応速度は である。
2. 酵素濃度との比例を使う
酵素反応では、酵素が基質と結合して反応が進む。同じ基質濃度なら、酵素の量が 2 倍になると基質と結合して反応する酵素の数も 2 倍になるので、反応速度は酵素濃度に比例して 2 倍になる。よって
したがって、反応速度(相対値)は である。
別解
表より、もとの酵素濃度で基質濃度 mmol/L のときの反応速度は 。同じ基質濃度では反応速度は酵素濃度に比例するので、酵素濃度を 2 倍にすると反応速度も 2 倍で 。