| English | 意味 |
|---|---|
| enzyme/ˈenzaɪm/ | 酵素 |
| catalyst/ˈkætəlɪst/ | 触媒 |
| intracellular/ˌɪntrəˈseljʊlə/ | 細胞内 |
| extracellular/ˌekstrəˈseljʊlə/ | 細胞外 |
| active site/ˈæktɪv saɪt/ | 活性部位 |
| substrate/ˈsʌbstreɪt/ | 基質 |
| complementary/ˌkɒmplɪˈmentəri/ | 相補的 |
| induced fit/ɪnˈdjuːst fɪt/ | 誘導適合 |
| activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ | 活性化エネルギー |
エンザイム: 自然の触媒
- 細胞内のほとんどの反応は、あなたを生かすにはあまりにも遅すぎます。
- エンザイムはそれらを加速させますが、数百万倍も速くなりながら、消費されません。
- これらはグロブリンタンパク質であり、その形状が全てです。
Which best describes an enzyme?
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Enzymes are globular protein catalysts: they speed reactions and are not used up, so each one works again and again.
エンザイムの作用場所
- 細胞内エンザイムは、それを作った細胞の内部で働きます — 例えば、有害な過酸化水素を分解するカタラーゼなど。
- 細胞外エンザイムは分泌されて細胞の外で働きます — 例えば、デンプンを消化するために腸に放出されるアミラーゼなど。
- いずれの場合でも、エンザイムは触媒です：反応を加速させ、消費されないため、何度も繰り返して機能します。
酵母のエンザイムは糖を発酵させ、二酸化炭素の泡を出します。
Select all the correct statements about where enzymes work.
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Catalase is intracellular and amylase is extracellular. Extracellular means it works outside the cell, so the third statement is false.
活性部位と特異性
- 各エンザイムには活性部位と呼ばれるポケットがあります。それが作用する分子を基質と言います。
- 基質が結合して酵素-基質複合体を形成し、反応が起こった後、生成物が離れて部位が空になります。
- エンザイムは特異的であり、その活性部位はただ一つの基質の形状に対してのみ相補的であり、他のものはありません。
生化学洗剤には、食品や血液の汚れを分解するエンザイムが含まれています。
Match each term to its meaning.
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The substrate binds in the active site to form the enzyme–substrate complex; the reaction makes the product, which is then released.
An enzyme is specific because:
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Specificity comes from the active site's shape being complementary to one substrate and no other.
触媒サイクル
- 基質が活性部位に嵌まり、酵素-基質複合体を形成します。
- 結合が歪み、反応が起こり、生成物が放出されます。
- エンザイムは変化せず残るため、秒間に数千回再び結合する準備ができます。
The catalytic cycle
Step through the cycle. The enzyme binds its substrate, the reaction happens, the products leave — and the same enzyme is free to go again.
Put the steps of the catalytic cycle in order.
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Bind → react → release → reset. The enzyme is unchanged, so it repeats the cycle thousands of times a second.
鍵と穴モデル vs 誘導適合モデル
- 鍵と穴モデル: 活性部位は固定された形状をしており、一致する形状を持つ基質だけが鍵が錠前に入るように fit します。
- 誘導適合モデル: 初期には活性部位の形状がちょうど良いとは限らず、基質が結合すると、部位はそれに合わせて変形し、しっかりとした grip を作ります。
- 誘導適合モデルの方が証拠に合致します。
基質が活性部位に fit する様子の、鍵と穴モデルおよび誘導適合モデル
In the induced-fit model the active site is completely rigid and never changes shape.
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That describes lock-and-key. In induced fit the active site moulds around the substrate as it binds — a tighter grip that fits the evidence better.
The specific molecule that an enzyme acts on is called its ______.
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The substrate binds in the active site, where the enzyme converts it into product.
活性化エネルギーの低下
- 全ての反応には始動のためのエネルギーの「押し」が必要です — それが活性化エネルギーです。
- エンザイムは活性化エネルギーを下げるため、反応は通常の細胞温で素早く進行でき、高温の熱を必要としなくなります。
How does an enzyme speed up a reaction?
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Enzymes lower the activation energy, so the reaction proceeds quickly at normal cell temperatures.
理解できましたか
- エンザイム = グロブリンタンパク質触媒; 消費されず; 細胞内（カタラーゼ）または細胞外（アミラーゼ）
- 活性部位 + 基質 → 酵素-基質複合体 → 生成物が離れる
- 特異的: 活性部位は一つの基質に対して相補的（鍵と穴 / 誘導適合）
- エンザイムは活性化エネルギーを下げることで機能する