BI-ENZYME-03生物 対策問題

生物. 生命現象と物質生命現象とタンパク質

酵素を25℃、50℃、80℃で10分間前処理し、すべて25℃へ戻して同じ基質と反応させた。相対活性は100、94、4だった。一方、基質だけを80℃処理して新しい酵素と反応させると98だった。最も適切な解釈はどれか。

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正解: 1

解き方

問題文の数値・実験操作・比較対象を整理し、酵素と基質を別々に80℃処理した対照を比べ、全試料を25℃で測定した後にも残る活性低下の原因を切り分けるという手順で判定する。

正解の根拠

「80℃処理で主に酵素が不可逆的に変性した」

80℃処理した酵素は25℃へ戻しても相対活性4のままだが、80℃処理した基質に新しい酵素を加えると98なので、主に酵素の立体構造が不可逆的に変性したと考えられる。

誤答の理由

  • 「80℃処理で基質が利用できなくなったため、前処理した酵素の活性も低く見えた」:80℃処理した基質でも新しい酵素との反応は相対活性98であり、基質が利用不能になったという説明では、酵素前処理区の活性4を説明できない。
  • 「80℃では反応が速すぎたため、25℃へ戻すと酵素が一時的に働かなくなった」:反応速度の測定は全て25℃へ戻してから行っている。80℃で一時的に反応が速かったことでは、冷却後にも活性がほぼ回復しない結果を説明できない。
  • 「前処理温度ごとに用いた基質濃度が異なり、その差が相対活性を変えた」:酵素前処理区には同じ基質を同じ条件で加えているため、温度ごとに基質濃度が違ったという前提は問題文と矛盾する。

覚えるポイント

必ず覚える:酵素と基質を別々に80℃処理した対照を比べ、全試料を25℃で測定した後にも残る活性低下の原因を切り分ける。用語だけでなく因果関係まで説明できるようにする。

共通テストでの解き方

共通テストの注意:温度を下げれば戻る一時的な反応速度変化と、高温で立体構造が崩れて戻らない失活を、冷却後測定と基質対照で区別する。

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