Question

moi_

15の問題の問1〜問３までの内容です。実験の内容や解き方が分からないため、詳しく教えて欲しいです🙏

思考 発展実験・観察
実験・観察
チ
15. カタラーゼの働き 太郎くんは、カタラーゼが37℃、pH7 で活性があることを学習
した。 その後、酵素と無機触媒に対する温度やpHの影響を比較するため、8本の試験管
に5mLの3%過酸化水素水を入れ、下表のように条件を変えて気体発生のようすを確認
した。 なお、表の温度は、試料が入った試験管を、湯煎もしくは水冷して保った温度を示
している。各物質について、 表中の+、-は添加の有無を意味し、添加した量は等しいも
のとする。 以下の各問いに答えよ。
試験管
A
B
C
D
E
F
G
H
温度
37°C
37℃℃
37°C
37°C
4°C
4°C
95°C
95°C
pH
7
7
2
2
7
7
7
7
MnO2
+
-
+
+
-
+
肝臓片
+
+
+
+
問1. 表に示された実験だけでは、正しい結論を導くことができない。 どのような実験を
加える必要があるか。
問2. 試験管A, B では、 短時間で同程度の気体の発生が認められた。 試験管 C~Hのう
ち 試験管A、Bと同程度に気体が発生すると予想されるものをすべて答えよ。
問3. 酵素に最適温度や最適 pHが存在し、 MnO2 にはそれらがないことを考察するため
には、どの試験管の結果を用いる必要があるか。 最適温度と最適pHのそれぞれについ
て、考察に必要な試験管をすべて挙げよ。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

後藤 公希

問一考え方
この実験では、過酸化水素水にさまざまな条件で触媒（二酸化マンガンまたは肝臓片）を加えて気体の発生を見ています。しかし、「触媒を何も入れなくても、温度やpHの変化だけで過酸化水素が分解して気体が発生するのではないか？」という疑問（可能性）を否定できません。
そのため、「触媒を一切加えない（過酸化水素水のみの）対照実験」を合わせて行う必要があります。
・解答例
触媒（二酸化マンガンや肝臓片）をどちらも添加しない（過酸化水素水のみを入れた）試験管を用意し、同様の条件で気体が発生するかどうかを確かめる実験。
【問2】
・考え方
生体触媒（カタラーゼ／肝臓片）は酵素なので、高温（95度）や強酸（pH 2）では失活（変性）し、低温（4度）では反応速度が著しく低下します。したがって、D、F、Hでは同程度の気体は発生しません。
一方、無機触媒（二酸化マンガン）は酵素ではないため、多少の温度変化やpHの変化によってカタラーゼほど劇的な影響を受けず、どの条件下でも強い触媒作用を示します。
したがって、二酸化マンガン（MnO2）が「＋」になっている試験管が該当します。
・解答
C、E、G
【問3】
・考え方
「酵素には最適温度・最適pHがあるが、二酸化マンガンにはそれらがないこと」を証明するためには、「温度だけを変えたグループ」と「pHだけを変えたグループ」で、それぞれ酵素（肝臓片）と無機触媒（二酸化マンガン）の働きを比較する必要があります。
・最適温度の考察に必要な試験管
pH 7（一定）の条件下で、温度が37度、4度、95度と変化しているものを、二酸化マンガンと肝臓片のそれぞれで選びます。
二酸化マンガン側：A（37度）、E（4度）、G（95度）
肝臓片側：B（37度）、F（4度）、H（95度）
・最適pHの考察に必要な試験管
温度が37度（一定）の条件下で、pHが7と2で変化しているものを、二酸化マンガンと肝臓片のそれぞれで選びます。
二酸化マンガン側：A（pH 7）、C（pH 2）
肝臓片側：B（pH 7）、D（pH 2）
・解答
最適温度：A、B、E、F、G、H
最適pH：A、B、C、D

moi_

ご丁寧で分かりやすく、お早い対応ありがとうございました🙇🏻‍♀️‪‪ベストアンサーとさせていただきます。