酵素の働き｜高校生物基礎 — みならいノート

根拠は高等学校学習指導要領（平成30年告示）「生物基礎」の内容 (1) ア (ｱ) ㋑「生物とエネルギー」。
内容の取扱いが「酵素の触媒作用や基質特異性にも触れること」を求めている部分にあたる。

0. どういう論点か

代謝の反応は、体温くらいの温度では普通なら進みません。それでも進むのは酵素があるからです。

酵素で問われるのは、次の 2 つの性質だけです。

	性質	意味
触媒作用	自分は変化せず反応を速める	何度でも働ける。反応の前後で量が減らない
基質特異性	決まった相手にしか働かない	「鍵と鍵穴」の関係。酵素の種類が多い理由

引っかけの分かれ目は次の 3 つ。

酵素は反応で減らない（使われて消えるのではなく、繰り返し働く）
酵素はタンパク質（だから熱で変わってしまう。この一点で温度の話が全部出る）
高温で働かなくなるのは「失活」、低温では「働きが弱いだけ」（低温は元に戻る）

1. 触媒作用と基質特異性

根拠: 学習指導要領生基-(1)-ア-(ア)-㋑

生体内の化学反応を促進する物質を何という？

酵素

自分自身は変化せずに反応を速める。

自分は変化せずに化学反応を速める働きを何という？

触媒作用

酵素は生体内でこの働きをするので「生体触媒」とよばれる。

酵素が働きかける相手の物質を何という？

基質

基質が変化してできたものを生成物という。

酵素が決まった基質にしか働かない性質を何という？

基質特異性

酵素の種類によって、反応する物質が決まっている。

基質特異性があるのは、酵素のどんなつくりによる？

基質と結合する部分（活性部位）の形が、特定の基質とだけ合うから

鍵と鍵穴の関係にたとえられる。

1 個の酵素は、反応を 1 回しか促進できないか？

繰り返し何度でも促進できる

反応の前後で酵素自身は変化しないため。少量でも大量の基質を変化させられる。

だ液に含まれ、デンプンを分解する酵素は？

アミラーゼ

基質はデンプン。基質特異性の例として使われる。

過酸化水素を分解して酸素を発生させる酵素は？

カタラーゼ

肝臓片やジャガイモを過酸化水素水に入れると酸素が発生する実験で使う。

2. 酵素とタンパク質

根拠: 学習指導要領生基-(1)-ア-(ア)-㋑

酵素の性質のほとんどは、主成分がタンパク質であることから出てきます。

酵素の主成分は何？

タンパク質

だから熱や強い酸・アルカリで立体構造が変わり、働きを失う。

酵素が高温で働かなくなるのはなぜ？また、その現象を何という？

タンパク質の立体構造が変化して基質と結合できなくなるから。失活という

一度失活すると、温度を下げても元には戻らない。

酵素の反応速度が最も大きくなる温度を何という？

最適温度

ヒトの酵素ではおおむね体温付近。それより高いと失活で急に働きが落ちる。

低温では酵素の働きはどうなるか。高温との違いは？

働きは弱くなるが失活はしない（温度を上げれば再び働く）

高温は不可逆（失活）、低温は可逆。ここが分かれ目。

酵素の働きが最も大きくなる pH を何という？また、酵素によって違うか？

最適 pH。酵素によって違う

胃で働くペプシンは強い酸性、だ液のアミラーゼは中性付近で最もよく働く。

呼吸や光合成の反応が体温程度の温度でも進むのはなぜ？

それぞれの段階を促進する酵素が働いているから

代謝は多数の酵素が順に働く反応の連なりとして進む。

遺伝子とタンパク質の関係でいうと、酵素は何としてつくられる？

遺伝子の情報をもとに合成されたタンパク質

どの酵素をもつかは遺伝情報で決まる（単元 02 の転写・翻訳につながる）。