BI-ENZYME-04｜生物 対策問題
代謝経路A―酵素1→B―酵素2→Cで、生成物Cを加えると酵素1の活性は20%へ低下したが、酵素2の活性はほぼ変わらなかった。この調節の利点として最も適切なものはどれか。
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正解: 4
解き方
問題文の数値・実験操作・比較対象を整理し、最終産物Cの添加で経路入口の酵素1活性だけが20%へ下がり、酵素2はほぼ不変という結果を、フィードバック阻害の利点へ結び付けるという手順で判定する。
正解の根拠
「最終産物が十分あると経路の入口を抑え、不要な合成とエネルギー消費を減らせる」
Cが十分あると入口の酵素1を抑えることでAの不要な消費、中間体Bの過剰蓄積、C合成に伴うATPなどの浪費をまとめて防げる。
誤答の理由
- 「Cが蓄積すると酵素1を活性化し、Aをより速く消費してCの合成量を増やせる」：観察されたのはC添加による酵素1活性の100%から20%への低下であり、Cが酵素1を活性化してC合成を増やすという説明は変化の向きが逆である。
- 「経路の入口ではなく酵素2を抑えることで、BからCへの反応を遅らせながら中間体Bの蓄積を防げる」：酵素2だけを抑えるとAからBへの流入は続く一方でBからCへの反応が遅れ、中間体Bは防がれるのではなく蓄積しやすい。
- 「Cが酵素1の材料へ変換されるため、観察された活性低下とは独立に酵素量を増やせる」：Cが酵素1の材料へ変換されたというデータはなく、仮に酵素量が増えるなら活性低下とは逆方向である。Cによる調節で結果を説明する。
覚えるポイント
必ず覚える：最終産物Cの添加で経路入口の酵素1活性だけが20%へ下がり、酵素2はほぼ不変という結果を、フィードバック阻害の利点へ結び付ける。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：フィードバック阻害は最終産物が経路上流、とくに入口段階を抑え、需要に応じて代謝流量と資源消費を調節する仕組み。