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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

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(3)はなぜ2000個なのですか!!🥹🥹🥹🥹🥹

(2) 下線部②の例として、哺乳類の体細胞のうち、特定の種類の細胞だけで合成されているタンパク質の例を2 あげ,それぞれの細胞とタンパク質の名称を書け。 (神戸大・滋賀医大) 10. 細胞周期について、 以下の問いに答えよ。 図1 図2 5.000 M期 A群 4.000 G. 細胞数 3.000 C群 2.000 [個] 1,000 ,B群 S 2 3 4 5 細胞1個あたりのDNA量(相対値) 動物細胞を培養していると,図1に示すような細 胞周期を繰り返しながら増え続けるようになる。 分 裂を行っている時期をM期 (分裂期)といい、おもに 染色体の構造の変化や細胞内での位置の違いに基づG2期 いて前期・中期・後期・終期に分けられる。 分裂が 終了してから次の分裂が始まるまでは間期と呼ばれ, さらに期, S, G2期に分けられる。 図2はさかん に細胞分裂を繰り返している動物の培養細胞から80 00個を採取して、 細胞1個あたりのDNA量を測定した 結果である。 (1)この動物細胞の分裂期において、次の①~⑥の現象は何期で観察されるか。 それぞれの時期を答えよ。もし 観察されないものがあれば×と書け。 ①各染色体が縦裂する。 ③各染色体は細胞の赤道面に並ぶ。 ② 染色体は細い糸状になり、核膜が現れる。 ④染色体は凝縮して太く短くなる。 ⑤ 細胞板を形成して細胞質分裂が起こる。 ⑥各染色体は縦裂面から分離して両極に移動する。 (2) 図2のA~C群には,それぞれ何期の細胞が含まれているか。 図1に示された名称で答えよ。 (3) 放射性同位元素で標識したチミジン (DNAの材料) を含む培養液で図2の動物細胞を短時間培養すると,S期 その細胞のみが放射性同位元素で標識された。 8000個の細胞のうち、理論的には何個の細胞が標識されている ことになるか。 (4)8000個の細胞のうち, M期の細胞数は400個であった。 Gi期, S期, G2期, M期に要する時間を求めよ。ただし、 (神戸大) 細胞周期の時間を20時間とする。

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生物 高校生

問1問2まではわかったんですけどそれ以降が分からないので教えてくれる方はいらっしゃいませんか?お願いします🙏

20:10 腎臓の計算とグラフの問題を解けるようになろう! re 問題 イヌリンは多糖類の一種であり、 哺乳類の腎臓では再吸収されず、 すべて 尿中に排出される。 ある動物にイヌリンを注射すると、血しょう、 原尿、尿 に含まれる物質の濃度は下の表の通りになった。 また、 10mL の尿を採取し た。なお、その動物において血しょう中のグルコース濃度に応じた尿に含ま れるグルコースの濃度は、表2の通りになった。 以下の問いに答えなさい。 成分 血しょう 原尿 尿中の 血しょう中の 80 0 グルコース濃度 グルコース濃度 タンパク質 グルコース I I 1.00 0 0.3 0.3 2.00 0 3 3 3.00 60.0 0.1 0.1 4.00 180 5.00 300 尿素 |ナトリウムイオン イヌリン 表| all 5G 72 尿 0 0 20 3.5 12 表2 なお、 表および表2の値の単位はmg/mLである。 問1.イヌリンの濃縮率を求めなさい。 問2.10mL の尿に対し、 原尿の量は何ml かを求めなさい。 問3. 水の再吸収率 (%) を、 小数点第2位を四捨五入して答えなさい。 問4.ナトリウムイオンは 10ml の尿を生成する際に何mg 再吸収されたか求めなさい。 問5.表1において、 タンパク質とグルコースの再吸収と排出についてどのような ことがわかるか。 それぞれ30 字程度で答えなさい。 問6.表1の血しょう中のグルコース濃度は、質量パーセント濃度では何%となるか。 計算して求めなさい。 ただし、 血しょうは水と同密度として扱うものとする。 問7.表2において、 細尿管で1分間に再吸収されるグルコース量の最大値は何mg と考察できるか。 ★ポイント 問1と問2は定番問題。 問3と問4は計算がやや難しい。 問5は知識問題として 解くことができる。 問6は難しい計算問題。 問7はグラフに起こすとよい。 ※お断り 専門家の方から誤りを指摘していただき、 修正した問題 (ver2) になります。 「ク レアチニンは再吸収されない」 点など修正しました。

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生物 高校生

至急です🙇‍♀️ どれだけ計算しても答えに辿りつきません。 どなたか計算過程を教えてくださいませんか。

(11) ヒトゲノムと遺伝子の種類の組み合わせとして最も適当なものを, 次の①~⑥から 1つ選び,11にマークしなさい。 ヒトゲノム・遺伝子 ヒトゲノム・遺伝子 ヒトゲノム・遺伝子 ③ 60億塩基対・2万種類 ②30億塩基対.2万種類 ① 10億塩基対.2万種類 ⑥ 60億塩基対.5万種類 ⑤ 30億塩基対.5万種類 ④ 10億塩基対.5万種類 (12) (11)の割合のとき,ヒトの遺伝子は何塩基対ごとに分布しているといえるか。 次の①~⑥から1つ選び, 12 にマークしなさい。 ① 2万塩基対 ②5万塩基対 ⑤ 15万塩基対 ⑥ 30万塩基対 (13) 思考力・表現力・判断力> 150000 ヒトの遺伝子は1種類平均1200塩基対でできているとする。ヒトの遺伝子の総塩基対数 はいくつになるか。 最も適当なものを、次の①~⑥から1つ選び、 なさい。 13 にマークし $20.0 6万塩基対 30×18 2x1 ④ 12万塩基対 =15×10² ① 1千万塩基対 ④ 3千万塩基対 14 <思考力・表現力・判断力> (11), (13) の数値をもとに計算すると, ヒトゲノムの中で遺伝子としてはたらいている部 14 に 分は,全体の何%になるか。 最も適当なものを、 次の①~⑥から1つ選び、 マークしなさい。 ① 0.5% ② 0.8% ③ 1.0% ④ 1.2% ⑤1.5% ⑥ 1.7% ③ 2千400万塩基対 ×102×2×10² =24x100 ② 2千万塩基対 ⑤ 3千400万塩基対 ⑥ 4千万塩基対 =24,000,00

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