| English | 意味 |
|---|---|
| colorimeter/ˌkʌləˈrɪmɪtə/ | 比色計 |
| initial rate/ɪˈnɪʃl reɪt/ | 初期速度 |
| optimum/ˈɒptɪməm/ | 最適 |
| denature/ˈdenətʃə/ | 変性 |
| buffer/ˈbʌfə/ | 緩衝液 |
| inhibitor/ɪnˈhɪbɪtə/ | 阻害剤 |
エンザイムの速度を変える要因
- 条件を変えると、エンザイムの働き方が変わります。
- まず、速度を正しく測定する必要があります。
- その後、温度、pH、濃度がそれぞれどのように影響するかを確認します。
速度の測定
- 生成物が形成される速さを追跡する（例：カタラーゼからの酸素ガスの収集）または 基質が消滅する速さを追跡する（例：アミラーゼによるデンプン消化時のヨウ素の色褪せ）。
- カロリメーターは色の変化を正確な数値に変換し、プロットできます。
- 反応は開始時（基質が最も多いとき）に最も速いため、初期速度 — 時間ゼロにおける傾き — が比較するための最も公正な値となります。
初期速度 — 最初の時点での傾き — は比較するための最も公正な値です。
なぜ初期速度（時間ゼロにおける傾き）が比較に最も適した値なのか？
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
開始時に基質量が最大であるため、速度は最高であり、基質枯渇による制限を受けていません。
温度
- 加熱により分子に運動エネルギーが増加するため、衝突頻度が高まり — 速度は上昇します。
- しかし、最適値を超えると熱が酵素の形を維持する結合を破壊し、酵素は変性します。活性部位が不再適合するため、反応速度は急激に低下します。
温度：暖かい状態から、過度な高温へ
速度は最適点で最大となる
温度スライダーを操作してください。暖めると速くなりますが、過度な高温で酵素は変性し、最適点を越えると活性は急落します。
温度が冷たい状態から非常に高い状態まで上昇するにつれて、出来事を正しい順序で並べ替えてください。
難易度 3/5 · 200 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
暖めることで衝突が速くなり（速度は最適点まで上昇）、それを超えると酵素が変性して速度は急落します。
最適温度を超えた後、速度が急激に低下するのは酵素が:
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
熱が酵素の形状を維持する結合を切断し、活性部位が変化して基質と結合できなくなります。
pH
- 各酵素には最適pHがあります。どちらかに大きくずれると酵素は変性し、反応速度は低下します。
- pHを正確に調べるため、緩衝液を用いて一定に保ちます。
温度を変化させながらpHの変化を防ぐために、______溶液を用いて一定に保ってください。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
バッファーはpHの変化を抵抗するため、温度だけが独立変数として制御された状態でpHは安定しています。
酵素および基質濃度
- 酵素量を増やす（基質が過剰な場合）と活性部位の数が増えるため、反応速度は比例して上昇します。
- 基質量を増やすと最初は速度が上がりますが、すべての活性部位が飽和した後は追加しても意味がなく、速度は頭打ちになります。
- 阻害剤を増やすと反応速度は低下します。
- 以下で実験してください：基質スライダーを動かすと速度が上昇しますが、すべての活性部位が飽和すると頭打ちになります。
基質濃度：速度はその後一定になる
速度 = Vmax・[S] / (Km + [S])
基質スライダーを操作してください。速度は上昇しますが、すべての活性部位が飽和すると横ばいになります—それ以上基質を追加しても効果はありません。
各変化とそれに伴う速度への影響を対応させてください。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
酵素量を増やすと活性部位が増えます；飽和点后に基質を追加しても効果はありません；極端な熱やpHは酵素を変性させます。
基質を追加しても最終的に速度は増加しなくなるのは:
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
すべての活性部位が占有されると、速度は最大となり、追加の基質をより速く処理することはできません。
基質が十分に存在する場合、酵素濃度を倍増させると速度はおおよそ倍増します。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
酵素量が増えると活性部位も増え、基質が余っている状態では反応速度は酵素濃度に比例して上昇します。
理解できましたか
- 公平な比較のため、初期速度（開始時の最も急な傾き）を測定します。色度計を用いると色の変化を正確に測れます。
- 温度：最適値まで上昇し、その後変性して急落する。
- pH：最適pHを中心とした釣鐘型曲線；一定に保つために緩衝液を使用する。
- 酵素 ↑ → 速度 ↑（比例）；基質 ↑ → すべて饱和時に頭打ちになる。