学年

教科

質問の種類

生物 高校生

酵素の反応速度の問題です。赤線を引いた部分がなぜその式になるのかわかりません。教えてください。

Step up 73 酵素の反応速度 ■ステップアップ問題 典型的な酵素反応速度 Vは基質濃度が少ないと きは基質濃度[S] に比例し、 基質濃度が十分高く なると一定値 Vmax に達する(図1のA)。 このよう な酵素反応速度Vは,下に示したミカエリス・メ ンテンの式といわれる関係式で表される。 V. V= 1+ Km (Km:ミカエリス定数) [S] 反応速度〔V] Vmax A B 12% AOK BOOK 図1 酵素のミカエリス定数Kと反応 基質濃度[S] ここで,Vmm はこの反応の最大の反応速度を表す。この式を見ると,基質濃 のみ依存していることが分かる。また,Km はミカエリス定数といわれるもので 1 Kmは反応速度が V me の一となる基質濃度を表しているが,①これは酵素と基質 max 2 和性の目安となるものと解釈されている。 さらに、このミカエリスメンテンの 際のデータを利用することで,この反応系における酵素と基質の親和性だけでなく 害剤による効果に関しても推測できる場合がある。 例えば、 コハク酸デヒドロゲー の基質はコハク酸であるが,競争的阻害を引き起こす物質 (マロン酸)が反応系に ると,Vmax に変化はないが,Kmが大きくなる, すなわち基質との親和性が低下す とで判断することができる(図1のB)。 これは非競争 的阻害とは決定的に異なる特徴である。 (2)この阻害剤によってこの酵素反応は,どのような阻害を受けていると考えられる か。 最も適切なものを次から1つ選べ。 (ア) この阻害剤によってVmax には影響がない ので,非競争的阻害である。 (イ) この阻害剤によってVmax には影響がない ので,競争的阻害である。 (ウ) この阻害剤によってKm には影響がないの で,非競争的阻害である。 (エ) この阻害剤によってKm には影響がないの で,競争的阻害である。 阻害剤なし 阻害剤あり [S] 1/ [S] V 1/V V' I/V' 0.25 4.00 1.33 0.75 0.67 1.50 0.33 3.00 1.60 0.63 0.84 1.19 0.40 2.50 1.78 0.56 0.97 1.03 0.50 2.00 2.00 0.50 1.14 0.88 0.60 1.67 2.18 0.46 1.30 0.77 0.75 1.33 2.40. 0.42 1.50 0.67 1.00 1.00 2.67 0.38 1.78 0.56 [S] 基質濃度(相対値) V 反応速度 (阻害剤なし 相対値) V' 反応速度 (阻害剤あり 相対値) (オ) この阻害剤によってVmax にも Km にも影響が出るので,競争的阻害とも非競争 的阻害ともいえない。 (15 芝浦工大 ・ 改) 知識確認 この問題の基本となる知識をおさえよう。 問2 競争的阻害では基質に似た物質が酵素の活性部位に結合することで阻害する ので,基質濃度が高ければ阻害効果は小さい。 非競争的阻害では酵素の活性部 位以外の場所に阻害物質が結合して酵素と基質が結合できなくするので,基質 濃度が高くても阻害効果はあり、 反応速度は低下する。 考えてみよう 解説の空欄を埋めながら、 解法を考えてみよう。 また、ミカエリスメンテンの式において, 両辺をそ れぞれ逆数にとると 1 1 KM 1 + V V V max max [S] Vmax 1/[S] を, y 軸に1/Vをとってグラフ を作成すると, 傾きが約 0.123 の比例 問3 (1) 阻害剤がない場合のグラフを1.6 表の数値を使って作成する。 x軸に 1.4- 1.2- 1.0- 1 1 となるので, 3 [S] V を軸としてグラフを描くこ 0.2 図2 2 3 となる。 1717 とにより, 容易にK や V を求めることができる (図2)。 問1 下線部 ①について、以下の説明文の空欄に入る適切な語句を選び, 記号で答え ミカエリス定数が小さいと, 基質濃度が(① 高い ②低い)環境でも反応速度 Vmax に達することがB(①できる ②できない)から。 問2 下線部 ②について、以下の説明文の空欄に入る適切な語句を選び、記号で答え 基質の濃度を変化させB(①ても阻害の程度は変化しない ②ると阻害の程度は 非競争的阻害は, 酵素の基質に対する親和性に直接作用 (①する ②しない)の する)。また,Vmax は c (①変化しない ②低下する)。 0.8- のグラフ() になる。 x = 4, y = 0.75 0.6 を代入して方程式を立ててみると,y 0.4- =0.123x+ ( ・・・ ① 式となる。 よ 0 ってx=0のときy = ( となり その値が 1/V, 「max であるので,Vmax は約 ( (2)同様に阻害剤がある場合のグラフを表の数値を使って作成する。 x 軸に1/[S] をy軸に1/V'をとってグラフを作成すると, 傾きが約0.313 の比例のグラ フ () になる。 x=4,y=1.5を代入して方程式を立ててみると,y=0.313+ ・・・ ②式となる。x=0のときy=( となり,その値が1/V であ max るので, V' は約 ( となり, 阻害剤なしの場合と 。 またy=0のときのxの値が-1/Kmであるので、1式 ②式よりKm を求めて みる。 ①式 0.123x+( )=0 x=2.098 Km≒0.477 max (相対値 ②式 0.313x+( )=0 x=-0.792 K = 1.263 問3 下線部 ③について, 表は阻害剤の存在 ・ 非存在下において,基質濃度とある (1) 表の数値を用いて図2のようなグラフを作成し, 阻害剤がない場合のV の反応速度 (相対値) の変化を対比させたものである。 次の(1),(2)に答えよ。 を求め,次の中から最も近い値を選べ。 ( 3.0 4.0 5.0〕 阻害剤があってもなくても Vmaxに変わりがないが、Kには影響があり酵素 と基質の親和性が変化しているので、 ( と考えられる。 86 第Ⅱ部 生命現象と物質

解決済み 回答数: 1
生物 高校生

表の見方と解き方が全くわかりません 詳しく教えて欲しいです!🙇🏻‍♀️

42. 遺伝情報の発現遺伝情報の発現に関する次の問いに答えよ。 ニーレンバーグやコラーナの研究グループは、 次に示すような実験を行い,各コドンに 対応するアミノ酸を明らかにした。下表は, 彼らによって得られた遺伝暗号表である。 [実験1] AC が交互にくり返す mRNAからはトレオニンとヒスチジンが交互につなが ったペプチド鎖が生じた。 [実験2](ア)の3つの塩基配列がくり返す mRNAからはアスパラギンとグルタミ ンとトレオニンのいずれかのアミノ酸だけからなる3種類のペプチド鎖が生じた。 表1 遺伝暗号表 3番目の塩基 2番目の塩基 U C A G UUU UCU (イ) UUC U JUUA UCC UCA UAU UAC [UGU U チロシン システイン |UGC C セリン UAA UGA 終止 A ロイシン 終止 UUG UCG UAG CUU CCU CAU UGG トリプトファン G CGU U ( I ) CUC CCC CAC CGC C C ロイシン プロリン アルギニン CUA CCA CAA CGA A (オ) CUG CCG CAG | CGG G AUU ACU AAU |AGU U (カ) セリン AUC イソロイシン ACC AAC AGC C (ウ) AUA ACA JAAA AGA A リシン アルギニン AUG メチオニン ACG JAAG AGG G GUU GCU GAU GGU U アスパラギン酸 GUC GCC IGAC [ GGC C G バリン アラニン グリシン GUA GCA GUG GCG| GAA GAG グルタミン酸 GGA GGG A G 一番目の塩基 表中の(イ)(カ)には,アスパラギン, グルタミン、トレオニン, ヒスチジ ン, フェニルアラニンのいずれかが入る。 問1. 実験2で用いた(ア)の塩基配列は,次の①~⑤のうちのいずれかであった。 (ア)に入る塩基配列として最も適切なものを, ①~⑤のなかから1つ選べ。 ① AAC ② AAU ③ ACU ④ CAU ⑤ UUU 問2. 実験1と2から決定できる, コドンとそれに対応するアミノ酸の組合せとして適切 なものを、次の①~⑦ のうちから2つ選べ。 ① AAU アスパラギン ②ACA トレオニン ③ ACC トレオニン ④ CAC ヒスチジン ⑤ CAG グルタミン ⑥ CAU ヒスチジン ⑦ UUU フェニルアラニン (20. 埼玉医科大) ●ヒント) 問1.2. 実験1と2で, トレオニンが共通していることに着目する。 実験1と2で同じアミノ酸が現れる ような塩基配列になるコドンを考える。

回答募集中 回答数: 0
生物 高校生

生物141 マーカーを引いた部分はどこから分かるのでしょうか??

でき、そ るととも を誘導し、 神経管 産業大 改] とは異 ように 合成 ンパク ク質の する。 記をつ が調節 に 見が異 ° ■ら1 送 3つ 。 改] 「リード C+ 141 ショウジョウバエの前後軸の決定に関する次の文章を読み、問いに答えよ。 大学入学共通テスト対策問題 リードC 細胞へ、数種類のmRNAが送りこまれる。 その中にはピコイド遺伝子などの ショウジョウバエでは,卵巣内で卵母細胞に接する哺育細胞とよばれる細胞から卵 生殖細胞の分化にもかかわる。 受精後には,まず核だけが分裂して,その後, 核は細 の近くへと移動してから細胞質分裂が起こる。 このとき、 将来後部になる側には、 他の細胞から少し突出した細胞群 Xが出現する (下図)。 mRNA が含まれ、 これらのmRNA は受精後に翻訳され, 胚の前後軸の決定のほか、 卵母細胞 前部 後部 次の実験1~6 とそれらを示した図をもとに, 以下の問いに答えよ。 細胞群 X 実験1] ショウジョウバエの胚から細胞群Xを取り除くと, 精巣や卵巣はあるが生 殖細胞のない個体が発生した。 第4章 遺伝情報の発現と発生 2 [実験2] 眼色が赤色になる遺伝子型 AA の胚の細胞群 X を, 眼色が白色になる遺伝 子型 aa の胚の後部に移植した。 成長したハエの眼色は白色であった。 [実験3] 実験2で得られたハエIの雌と遺伝子型 aa の雄を交配させると, 次世代 の個体の眼色は赤色と白色の両方が見られた。 [実験4] 受精卵 (遺伝子型 aa) の後部の細胞質を吸い取り, 別の受精卵 (遺伝子型 AA)の前部に注入した。細胞質を注入された受精卵から発生した胚には,前部に も細胞群Xに類似した細胞群Yができた。細胞群Yに目印をつけたところ,成長 したハエⅡでは卵巣内に目印のついた細胞は見られなかった。 〔実験 5] 初期発生におけるビコイドタンパク質の役割を明らかにするため,ビコイ ド遺伝子を欠失した胚(ビコイド突然変異体) を作製し,その予定運命を正常胚(野 生型)と比較した。その結果, ビコイド突然変異体では,先端部, 頭部および胸部 の形成が起きず, 前方と後方ともに尾部が形成された。 [実験 6] 受精直後の野生型卵を用い, 将来尾部が形成される部位にビコイド mRNA を注入した。 〔実験 1] [実験 2] 細胞群 X 赤眼 AA 30 移植 発生 ] 。 細胞群Xを取り除く 生殖細胞のない個体 白眼 aa ハエⅠ 白眼 151

解決済み 回答数: 1
生物 高校生

生物基礎の体温調節に関する質問です。画像の問題の解説をお願いします。

9. 次の文章を読み, 以下の問いに答えよ。 哺乳類の体温調節中枢は [ 38 ] にあり, 発熱量と放熱量を調節している。 寒いときには,皮膚が受容した低温刺激や血液温度の低下が[ 38 ]に伝わり、 脳下垂体前葉から分泌され るホルモンによって[39] からは[40] が [41] からは[42]が分泌される。また,交感神経 の興奮によって,[ 43 ] からアドレナリンの分泌が促進される。これらのホルモンは血流によって運ばれ, [44]や[ 45 ] での代謝が促進されて熱の発生が増加する。ヒトの体内で発生する熱の大部分が[44] と[ 45 ] で生じている。 心臓はアドレナリンによって拍動が促進されるため血流が多くなり,これによって 全身に熱が伝えられる。 発熱量の増加は血流によって [ 38 ] にも伝わり、体温が上昇しすぎないように調節 される。このように結果がはじめの段階にもどって作用するしくみを[A]という。 問1:文章および図中の[38]~[4]に入る適語を次から選び、マークしなさい。(各知識1点) ただし、 39 41 44 45はマーク番号の小さい方から順にマークしなさい。 [A] については記述欄に解答しなさい。 (知識2点) ①視床下部 ②延髄 ③肝臓 ④副腎髄質 ⑤副腎皮質 ⑥筋肉 ⑦甲状腺 ⑧糖質コルチコイド ⑨チロキシン パラトルモン 問2: 下線部について, 交感神経は熱の放散量を減少させるしくみにも関係する。 どのようなしくみに関係して いるか 10~15 字程度で2つ答えなさい。 (知識2点×2)

回答募集中 回答数: 0
生物 高校生

プライマーを用いたPCR法で増幅させたDNAの問題です。(3)(4)(5)の考え方がわかりません。ご協力いただけると嬉しいです🙇‍♀️

8. ある雄のマウス個体Xから体細胞と15個の精子のDNAを得た。 次に, マウスの5つの遺伝子 座 A,B,C,D,E それぞれに特異的なプライマーDNA のセットを使い, PCR によって, それぞれ の遺伝子座のDNAを増幅した (注)。 これらの増幅される DNA は 遺伝的に異なった長さになるこ とがわかっている。 増幅された DNAを電気泳動したところ、 図のようなDNA 染色像を得た。図中 夏の短い黒い直線が各DNAを示す。 参 (注) 実際の実験では,A~E の DNAは1つの試料として同時に増幅され、1つの寒天ゲルの中 でそれぞれの DNA の長さの違いが示された。ここではわかりやすくするため, A~EのDNAを 別々の電気泳動像として示した。 AD B I→ I-> I 429 C Ⅰ→ ( 細 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 電気泳動方向 (d) (5) 精子 胞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 体細胞 体細胞 精子 胸 1 23 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 精子 胞1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 I->>> D I-> - 同 -- (d) (S) 二 精子 胞 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 OCSORBET ---- ( () () ( (1) C泳動結果から, Xの遺伝子座Cについてわかることを20字以内で答えよ。 (2)Eの泳動結果から, Xの遺伝子座Eについてわかることを15字以内で答 (3)5つの遺伝子座A~Eの中で、 2つの遺伝子座が同じ染色体にあることがわかっている。 同じ染色体にあると考えられる組み合わせを遺伝子座と図中の DNA の記号 (I, II)で答えよ。 水(例:FIとGI および F-II と G-II) (4) この実験結果をもとにして、 同じ染色体にある2つの遺伝子座について, 両者間の組換え価 (%) を答えよ。 (5)Xは2つの異なる系統のマウスを交配して得られた F, の雄である。 同時に得られた F, の雌 Xを交配して,F2の個体 Yを得た。 これまでの実験結果をもとにして、 遺伝子座 A, B, Dに 体細胞からXと同じ増幅結果が得られる場合の確率を, 計算式とともに答えよ。 なお、これらの遺伝子座の組換え価は雄雌で同じものとする。養 [九州大]

回答募集中 回答数: 0