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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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生物 高校生

写真の問4が、解説を読んでも分かりません! ちなみに私は、ストレスに晒され続けたら、ホルモン3が出続けて、放出抑制より放出促進の方が強くなって、受容体は活性化すると思いました。違いますか💦 どなたか教えてください!!

用する。 生ホルモンに分けられる。 ホルモ 働きによってほぼ一 り標的細胞に達し, ホルモン受容体と結合して作 近年,我が国を含む先進国は,ストレス社会と もよばれることがある。 生体におけるストレスは, 物理的、身体的, 精神的および社会的など,さま ざまな要因で誘発される。 ストレスへの身体の応 答には、自律神経系と内分泌系がかかわっている。 する 山胞膜上や 血糖濃 や遺伝的 寿という。 ニインス 点線)と インスリン濃度 適度なストレスは,生体の免疫系を活性化し, 病 気になりにくくするなど, プラスの効果をもたら すことがある。 一方で, 持続的で過剰なストレス は、生体に悪影響を及ぼすことも知られている。 したがって, ストレスは場合によって生体に「良 「い」作用と 「悪い」 作用をもたらす。 ヒトにおける ストレス反応の調節に関するモデルを右の図に示 す。 ストレス 大脳 AのB ホルモン① 脳 ホルモン② (血中 各臓器へ) ホルモン③ 副腎皮質 ホルモン③ ホルモン ③ ・促進 ストレス反応 ・抑制 3 問1 図中のA~Cの組織あるいは臓器の名称を答えよ。 なお, BはAの一部である。 問2 図中のホルモン ①〜③の名称を答えよ。 なお, ホルモン ③は血糖濃度を調節する ホルモンの1種でもある。 問3 ホルモン ③はストレス反応を引き起こすとともに,大脳やA~Cの組織(臓器) にも作用する。この作用の名称と,ストレス反応における意義を50 字以内で述べよ。 問4 ストレスが持続的で過剰な場合、 問3の作用は働きにくくなり,ストレス反応は 増強(増悪)する。その機序について,最も適切な理由を,次の①~④から1つ選び. 番号で答えよ。 ① 過剰なストレスが持続すると,ホルモン ③ 受容体の活性化も持続するので,そ の結果, 大脳からBへの作用が減少するため。 ②過剰なストレスが持続すると, ホルモン③受容体の抑制も持続するので、その 結果, 大脳からBへの作用が減少するため。 ③ 過剰なストレスが持続すると, ホルモン ③受容体の活性化も持続するので,そ の結果,大脳からBへの作用が増加するため。 ④ 過剰なストレスが持続するとホルモン③受容体の抑制も持続するので、その 結果,大脳からBへの作用が増加するため。 座間5 下線部について 水溶性ホルモンと脂溶性ホルモンの受容体はそれぞれ標的細胞 のどこに存在するか答えよ。 (15 大阪府立大・改)

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生物 高校生

解き方をおしえてください。 答えは問1②    問2③です。

探究 ☆☆☆ 46 ホルモンの分泌調節 7分 答えよ。 ホルモンの分泌調節に関する次の文章を読み、 以下の各問いに 実験 1 脳下垂体前葉は、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)、 成長ホルモン (GH), 甲状腺刺激ホルモンなどの ホルモンを合成・分泌する。ヒトの未分化な細胞を試験管内で培養し、 脳下垂体を合成した。その結 果、脳下垂体内に細胞Pと細胞Qが分化した。細胞と細胞Qを用いて次の実験1~ 実験4を行った。 細胞Pを単独で培養して、分泌された ACTH の濃度 (pg/mL:pg はピコグラム)を測定した (図1横軸-)。また、細胞PにCRH(副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン)、GHRH (成長ホルモン放 出ホルモン)、TRH (甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン)をそれぞれ1種類ずつ添加して培養し、分泌 した ACTH の濃度を測定した(図1横軸 CRH、GHRH TRH)。 実験2 前処理として細胞Pの培養液に糖質コルチコイドを加えて3時間培養した。 次に、CRH を添 加して培養し、分泌した ACTH の濃度を測定した(図2横軸+)。 図2横軸のは前処理をせずに CRH を添加した結果を示す。 実験3 細胞Qの培養液に GHRH を添加して培養し、 分泌した GHの濃度を測定した(図3横軸+)。 また、図3の横軸のは GHRH を添加しなかった結果を示す。 ス 実験4 細胞Qの培養液に視床下部から分泌されるホルモンXを加えて前処理した。 次に、 GHRH を 添加して培養し、分泌したGH の濃度を測定した(図4横軸+)。 また、図4の横軸のは前処理をせ ずに GHRH を添加した結果を示す。 25- 20- 第編 実践演習 25 1.2 2.0 1.1.11. 0 CRH GHRH TRH + ar 10.0 図1 図2 001 図3 + + 図 4 問1 細胞Pは ACTH を分泌する。 次のA~Cの記述のうち、 実験1と実験2からわかる細胞Pの性 質として正しいものを過不足なく含むものはどれか。 次の①~⑦のうちから1つ選べ。 A 糖質コルチコイドは細胞PのCRH 受容体の働きを阻害する。 B CRH によって ACTH の分泌が促進される。 CGHRH や TRH によって ACTH の分泌が促進される。 ①A ② B ③C ④ A、B ⑤ AC ⑥ B、C⑦ A、B、C 問2 細胞Q は GH を分泌する。次のA~Cの記述のうち、実験3と実験4からわかることとして正し いものを過不足なく含むものはどれか。 次の①~⑦のうちから1つ選べ。 A ホルモンXによって、細胞Qは負のフィードバック制御を受ける。 B ホルモン Xは GHRHに作用して、不活性化する。 CGHRH は GHの分泌を促進し、ホルモンXは GHRH による GHの分泌促進を抑制する。 ③C ④A、B⑤ AC⑥B、CA、B、C ①A ② B (22. 獨協医科大改題) ヒント! 問1、 2 実験1~4の結果のみからわからないことは、 適切ではないと判断する。 第Ⅱ編 ヒトのからだの調節 41

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生物 高校生

生物のプラスミドの実験の問題です (4)(5)の解き方を教えていただきたいです🙇‍♀️

(1) プラスミドAの転写調節についての、以下の問い①~③に答えよ。ヒーロー プロモーターに結合するものは何か。出 lat② オペレーターに結合するものは何か。 YV 5 ③ X-gal は, β-ガラクトシダーゼで分解されるが、 同じくこの酵素の基質であるラクトース とは違い, β-ガラクトシダーゼの発現を誘導しない。 β-ガラクトシダーゼの発現を誘 導させるために培地に加えたIPTG は、 何と結合するか 16 12 のである 表 2 に示す結果で,以下の(a)~(d) そ れぞれのコロニーに含まれる大腸菌はどれか。 下の解答群の1)~4) の中から, あてはまるもの をすべて選べ。 (2) 制限酵素 H は, DNA 中のある特定の6個の塩基配列を認識して, その部分を切断する。 業中 本鎖DNA に A, G, T, C が偏 (かたよ) りなく分布していると仮定すると, 制限酵素 Hが認 実識する塩基配列は何塩基につき1回出現すると推定されるか t カナマイシ (3)表 2 は操作8で出現したコロニー数をまとめたも 6024 4 表2 大腸菌のコロニー数 大腸菌の 計数に使用 希釈菌液 した培地 →4046 出現した コロニー数 *** (a 培地で培養して生じたコロニー 培地 2 110 (b) 培地2で培養して生じたコロニー TasV & tu 白色 25 希釈菌液 1 培地3 12d 青色 95 培地 4 4 160 希釈菌液3 培地 1 50 (c) 培地で培養して生じた白色のコロニー (d)培地3で培養して生じた青色のコロニー [解答群] モニ ***各希釈菌液の 0.1mL を寒天培地に プラスミドを取りこまなかった大腸菌 ② lacZに外来遺伝子が組みこまれていな プラスミドAを取りこんだ大腸菌 滴下して塗り拡げた。 ③ lacZに外来遺伝子が組みこまれたプラスミドAを取りこんだ大腸菌 ④ lacZにカナマイシン分解酵素の遺伝子の全部が組みこまれたプラスミドAを取りこみ、 組みこまれた遺伝子が発現した大腸菌 (4) 表2に示す結果をもとに, 操作(4)でDNAを混合した後の大腸菌液1mL中の, 以下の(a)~ (c)に示す大腸菌の数を求めよ。 計算結果はa× 10°の形式で表し, b は整数で答えよ。 ただし, 1つのコロニーは1個の大腸菌細胞に由来するものとする。 ① すべての大腸菌 ② lacZに外来遺伝子が組みこまれたプラスミドAを取りこんだ大腸菌 カナマイシン分解酵素の遺伝子の全部が組みこまれたプラスミドAを取りこみ, その遺伝子が発現した大腸菌 (5) 操作(4)でDNAを混合した後の大腸菌の菌液1mLに含まれるすべての大腸菌の中で, プラ スミドAに組みこまれたカナマイシン遺伝子が発現した大腸菌の割合を求めよ。 計算結果は, 百分率(パーセント) で答えよ。 021 2 001 001 [中央大〕 0 0 Day WORK - ROV

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