36PM3｜第36回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

3

公式正答は 3 です。正答内容は 反応は酵素分子の特定部位で生じる。 です。

この問題のポイント

酵素は基質を認識する活性部位で反応を触媒し、活性化エネルギーを低下させます。反応速度は温度や基質濃度の影響を受けますが、どちらにも単純な正比例関係が全範囲で続くわけではありません。

解説

酵素の活性部位は、立体構造や電荷などが特定の基質と相補的になる領域です。基質が活性部位へ結合して酵素−基質複合体を形成し、別の反応経路を与えることで活性化エネルギーを下げます。酵素は反応の平衡そのものを変えるのではなく、平衡へ達する速度を高めます。

酵素の大部分はタンパク質ですが、触媒活性を持つRNAであるリボザイムも存在します。一方、ステロイドは脂質性の化合物群であり、酵素の構成物質の分類ではありません。

温度上昇に伴い一定範囲では分子運動が活発になって反応速度が上がる傾向がありますが、単純な正比例ではありません。酵素ごとの至適温度を超えると、タンパク質の立体構造が変化・変性して活性は低下します。また基質濃度を増やすと初めは反応速度が上がりますが、活性部位が基質で飽和すると最大反応速度へ近づき、Michaelis–Menten型の飽和を示します。

選択肢の確認

選択肢1：酵素は活性化エネルギーを大きくする。

正答ではありません。 酵素は基質が生成物へ変わるために越える活性化エネルギーを低下させ、反応速度を高めます。活性化エネルギーを大きくするという方向が逆です。

選択肢2：酵素にはステロイドのものがある。

正答ではありません。 酵素の大部分はタンパク質で、例外として触媒RNAであるリボザイムがあります。ステロイドは脂質性化合物であり、酵素そのものの分類ではありません。

選択肢3：反応は酵素分子の特定部位で生じる。

正答です。 基質は酵素分子の特定領域である活性部位へ結合し、そこで触媒反応が進みます。活性部位の構造が酵素の基質特異性にも関係します。

選択肢4：温度と反応速度は正比例する。

正答ではありません。 温度上昇に伴って一定範囲では速度が上がる傾向がありますが、単純な正比例ではありません。至適温度を超えると変性などにより反応速度は低下します。

選択肢5：基質濃度と反応速度は正比例する。

正答ではありません。 低い基質濃度域では速度が増加しますが、活性部位が飽和すると反応速度は最大値へ近づきます。全濃度域で基質濃度へ正比例するわけではありません。

覚えるポイント

• 酵素は活性部位で基質を認識し、活性化エネルギーを低下させる。
• 酵素の大部分はタンパク質だが、触媒RNAであるリボザイムという例外がある。
• 温度には至適域、基質濃度には酵素の飽和があるため、反応速度はどちらにも全範囲で単純正比例しない。