また生物部がやらかした!A-Levelを学ぶ編¦酵素3(生体分子#11)
こんにちは!
ううーん、、、
グーーーーっと伸びをしたら、数センチ背も伸びるかなあ。
私たち人類はみな、成長ホルモンをしっかり分泌して、身体の修復にいそしむ必要があるのです!
10時から2時が分泌のゴールデンタイム。良く寝なきゃ!!!
ということで、今日も酵素のお話です!第3回目。
始めていきましょう!!!
酵素の反応速度はどうやって示すの?🍄
酵素による反応速度を測定する方法にはどのようなものがあるでしょうか?
例えば、以下の数値を測っておくと、より明確に反応が進んでいることが分かるでしょう!
★生成物がつくられる速さ
化学反応の終わりには、基質が反応し終わった後の分子が見られますが、これを生成物といいます。
酵素による反応が進む中、一定時間ごとに存在する生成物の量を測ることで、酵素の反応速度を計算することができます。
★基質が分解される速さ
生成物をつくるためには、基質を消費しないといけません。
酵素による反応が進む中、一定時間ごとに残った基質の量を測定することで、酵素の反応速度を計算することができます。
こちらのサイトで、とっても詳しく説明されているから、ぜひ皆さん訪れてみてくださいね(難しいと感じるかもしれませんが…)。
温度が上がっていくと、酵素はどうなるの?🍄
酵素の反応速度は、最適温度までは温度が上昇すると大きくなります。
これは、熱エネルギーが大きくなれば、分子がもつ運動エネルギーも大きくなって分子の動きが速くなるからです。
つまり、運動がより激しくなった基質分子は酵素の活性部位と何度も衝突するので、お互いの結合面が出会いやすくなるのです。
また、衝突の際のエネルギーも大きくなるので、より結合が成功しやすくなります。
とはいえ、温度が最適温度を越えて高くなりすぎると、その反応は徐々に遅くなり、最後には止まってしまいます。
これは、温度が上がるにつれて酵素の分子の振動が大きくなって、酵素の形を保っている結合がいくつか切れてしまうからです。
そして最終的には、活性部位の形が変わって、酵素と基質が合わなくなり、この時点で酵素は失活するのです。
前回も高熱に耐えられる好熱菌がもつ酵素のお話をしましたが、このような最適温度の高い耐熱性の酵素は、生物洗浄パウダーなど人の生活に役立っている一方で、まだまだ研究途中なので、研究者の方々はその活用方法を今も探し求めています。
pHが変化すると、酵素はどうなるの?🍄
前回も少し触れましたが、酵素には最もはたらきやすいpH環境があります。
pHとは酸性、アルカリ性の度合いのことで、水素イオン指数、といいます。
ヒトの体内にあるほとんどの酵素は、pH7(中性)で最もよくはたらきますが、ペプシンのような例外(最適pHは2)もあります。
もし最適な pHでないと、どうなるのでしょうか?
酸やアルカリには H⁺(水素イオン)や OH⁻(水酸化物イオン)がたくさん含まれているので、これらが酵素の三次構造を形作っている結合を切断してしまいます。
そうなると酵素は変性し、活性部位の形状が変化することで失活してしまうのです。
基質の濃度は、酵素の反応速度に影響する?🍄
基質の濃度が高いほど、反応速度は上がります。
それは、基質分子が多いと基質と酵素が衝突しやすくなり、より多くの酵素の活性部位が埋まっている状態となるからです。
しかし、これは全ての酵素の活性部位が埋まっている状態となる「飽和点」までのお話。
すでに酵素が目一杯はたらいている状態だと、さらに基質分子を加えても酵素はそれ以上はたらけず、反応速度は上がりません。
酵素の濃度は、酵素の反応速度に影響する?🍄
それでは酵素の濃度が変われば、どうなるのでしょうか?
実はここでも、酵素が多いほど基質が酵素と衝突する確率が上がります。
なので、酵素の濃度を高くすると反応速度が速くなる。
、、と言い切りたいですが、これは基質が無限にある時のお話。
基質の量が限られていれば、たくさんの酵素が投入されたとしても、はたらける酵素は一部。
酵素は基質と1対1でしかはたらけないので、酵素が余ってしまいます。
つまり、もういくら酵素を増やしても、それ以上反応速度は上がらないのです。
終わりー、今日はもう終わりです!長い長い!!
結構頭使ったのでは???
落ち着いてしっかり理解しておきましょうね!!
ちなみに次回はこのグラフについて考察します!
できるかな…。
ではでは!!^^
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