• ベストアンサー
  • 困ってます

酵素と基質の反応速度

参考書に「基質濃度も酵素濃度も、一方が他方に対して過剰になると、反応速度は増大しなくなる」とありました。 基質濃度が過剰になった場合は、酵素が限られている為、反応速度が増大しなくなるというのはわかります。しかし酵素濃度が過剰の場合ですが、酵素は多くなればなるほど反応速度は増大するのではないでしょうか? 宜しくお願いします。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数2
  • 閲覧数2134
  • ありがとう数4

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.1

反応速度論的には反応速度と酵素量は比例します。しかしあくまで論理的にであって「基質1μgに対して酵素を10g入れても20g入れても大して変わらない、というか変化を観測できない」というような意味で書いているのでは?少なくとも多くの酵素では、現実的な量で実験すれば酵素量と反応速度は間違いなく比例します。 ですから、基質濃度過剰と酵素濃度過剰を同一に扱っているのは少しおかしいと思いますね。 ただし、 「基質濃度が過剰になった場合は、酵素が限られている為、反応速度が増大しなくなる」 これは「酵素が限られているから」というよりも、基質+酵素←複合体の速度よりも複合体→生成物+酵素の反応が遥かに遅いから、と捉えた方が妥当かと思います。まあ突き詰めていけば同じことなんですが。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

回答ありがとうございます。 大変参考になりました。

関連するQ&A

  • 酵素の反応速度について

    温度(T)が一定という条件のもと、横軸に基質濃度(S)、縦軸に反応速度(V)とするグラフで、酵素濃度(E)を変化させた時、どんな酵素濃度でもある基質濃度の値を超えると、反応速度が一定になるというのがわかりません。その濃度に達すると、全ての酵素が酵素-基質複合体になると習ったのですが、少量の酵素量でも、大量の酵素量でも、同じ基質濃度の時に反応速度が一定になるイメージがわきません。 逆に、酵素濃度(E)を横軸において基質濃度(S)を変化させた場合は、最大速度のみ変化し、酵素濃度と速度は比例関係にあるので理解できます。 なぜ(V-S)グラフと(V-E)グラフに違いがあるのか、どなたか教えて下さい。

  • 酵素濃度と反応速度

    酵素濃度と反応速度のグラフについて以下の二つの意見があるのですが・・・どちらが本当なのか教えていただきたいです。 1、基質が十分ある場合、酵素濃度が高くなればなるほど、反応速度も上がる。 2、少量の酵素量でも、大量の酵素濃度でも同じ基質濃度のときに反応速度は一定になる。 ふたつは、V-Eグラフが違ってきますよね?どちらが本当なのでしょうか?よろしくお願いします。

  • 酵素の反応速度について

    生化学の実験で酵素の反応速度を測定し、 Km値とVmaxを求めました。 一番高い基質濃度が2,5mMで、Vmax=1,73になり、 Km値はVmax/2から、0,49になりました。 このときの課題で、 Q,ミカエリス・メンテンの式から計算すると、Km値の10倍の基質濃度での酵素反応速度は最大反応速度(Vmax)の何%か? というものが出たのですが、 式はv=(1,73×2,5)/(10+2,5)で合っているんでしょうか? どなたか教えていただけると助かります。

その他の回答 (1)

  • 回答No.2
  • tir70
  • ベストアンサー率62% (71/113)

酵素反応の反応速度が酵素濃度に比例するのは、たとえば、ミカエリス・メンテン型の反応で言えば、加えた酵素総濃度の増加に伴ってES複合体の濃度が増加するような場合です。 V = kcat[ES] のような場合をお考えください。 一方、思考実験として、基質に対して酵素を大過剰に加えた状況を想像しますと(つまり、[E]total >> [S]total & [E]total >> Kmとしましょう)、酵素と基質を混合した瞬間に、基質はすべてES複合体になってしまうでしょう。こういう状況下では、酵素をさらに加えたところで、ES複合体の濃度はほとんど変化しませんから、酵素反応速度には影響しない(↑の式を参照)、ということではないかと思います。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

回答ありがとうございます。 大変参考になりました。

関連するQ&A

  • 酵素の反応速度

    酵素の反応速度について質問があります。 酵素は温度やphに影響されて、反応を促進する速度が変わることがわかったんですが、教科書に其質濃度についても酵素の反応速度がかわるとかいてありました。 「酵素の濃度は変わらず、其質濃度が低いときは、其質を加えるほど反応速度は増加し、基礎濃度がある限度をこえると、すべての酵素と其質が結合した状態になるので、反応速度が一定になる。」 其質を加えるほど反応速度があがる ということがいまいちわかりせん。其質が増えれば酵素が分解する速度が遅くなるのではないかと思うのですが・・・。また、其質を増やすほど濃度がたかくなるのですか?やはり、濃度が高くなるにつれ、酵素がそれを分解するために速度は落ちるのではないでしょうか・・・?また、 すべての酵素と其質が結合 とありますが、増えた其質のぶんだけ酵素が反応して、ある濃度のころで反応がとまるというのはどういうことでしょう?ある濃度、というのは決まっているのですか? 質問攻めですみません。回答宜しくお願いします。

  • 基質濃度と酵素濃度

    酵素の反応速度に関するものです。 横軸に基質濃度、縦軸に反応速度をおいたとき、 ある基質濃度になると反応速度は一定になります。この時の酵素量よりも2倍量の酵素量で同じように反応速度を測定した場合、同じようなグラフが描けます。 ここで疑問があるのです。 酵素量が2倍量でも、反応速度が一定になるときの濃度が同じなのです。同様にもとの酵素量よりも半量で行っても同じ基質濃度で一定になってます。どうして酵素量が増えて(減って)いるのに同じ基質濃度で反応そくどが一定に成るのでしょうか。 基本的な質問で申しわけありませんが宜しくお願いします。

  • 反応速度について

    高校化学からの質問です。 参考書の反応物と反応速度という項目において、「反応物の濃度が高いほど単位時間あたりの反応分子数が多くなって反応速度が大きくなる。」とあり、ここまでは一応納得しました。参考書には続けて「二次反応の場合は、反応物どうしの衝突回数も多くなるので、濃度が高まることによる反応速度の増大は濃度の積に比例する」とありました。ここでわからないことがでてきました。 1.ここで言う二次反応とはなんでしょうか? 2.なぜ濃度の積に比例するといえるのでしょうか? 以上、宜しくお願いします。

  • 酵素の反応速度について教えて下さい

    いつもお世話になっております。 ミカエリス・メンテンの式を使って、Vmaxや、Km値を求める、またグラフを書いてみるといった、基本問題を解いていて疑問に思ったことを質問させて下さい。 私の本では、基質濃度(μM)と反応速度(μM/min)の値がすでに書いてあって、そこからVmaxやKmを算出するような問題となっています。その反応速度(μM/min)はどのようにして求めたものなのでしょうか? 「基質濃度[S]の異なる試験区を用意して、酵素添加後のそれぞれの生成物(あるいは反応物)の時間的(1分当たり)濃度変化(吸光度変化など)を観察する」 という実験でよいでしょうか?ご存知の方、ご確認お願いします。間違っておりましたら、ご指摘下さい。

  • 触媒を用いた場合の反応速度について

    よろしくお願いします。 2.5%の過酸化水素水10mlと酸化マンガン(IV)0.1gを基準Aとして 以下の場合、どうなるか。 (a)5.0%の過酸化水素水10mlと酸化マンガン(IV)0.1g (b)2.5%の過酸化水素水10mlと酸化マンガン(IV)0.2g (c)2.5%の過酸化水素水20mlと酸化マンガン(IV)0.1g という問題なのですが、 (a)の場合の答えが、過酸化水素水が高濃度で二酸化マンガンの量が不変だから、反応速度が基準Aより大きく気体の発生が速くなり、最終的な発生量は基準Aののほぼ2倍となる。 とあります。 でも、これについて疑問なのですが、 触媒の量が不変なのに、反応速度が速くなるというのが、疑問です。 今回は無機触媒ですが、生体触媒の酵素の場合、酵素の量が不変であれば、酵素基質複合体の量も不変であるので、反応速度は変化せず、生成量は2倍になると思います。ですので、今回も、反応速度は基準Aと同じだと思うのですが…。酵素と無機触媒では、考え方は異なるのでしょうか。 よろしくお願い致します。

  • 酵素の反応速度?

    英語の文献を読んでいて、おそらく酵素の反応速度のことを書いているらしい文章があったのですが、記号の意味が文中のどこにも記されていないため、数値の意味が解らなくて困っています。わかる方がいらっしゃったら是非教えてください。 文章は以下のとおりです。↓ EGCG dose-dependently inhibited DNMT activity, showing competitive inhibition with a Ki of 6.89μM. 和訳は「EGCGの濃度依存的にDNMT活性は阻害され、このことは6.89μMのKiで競合的な阻害をあらわしている」みたいな感じだと思うのですが(自信ないです)。 酵素の反応速度においてKiとは何を表しているのでしょうか?文の意味がつかみ取れなくて困ってます。

  • 基質濃度と酵素濃度の関係

    酵素濃度が一定の条件では酵素の反応速度は基質濃度を変化させても変化しない。 これは正しいか?という正誤問題がありました。 酵素が一定で基質を何十倍にもいれても最終的には結合数に限りが出るのでV_maxは一定値になるという考えで正しいとしたのですがこの考えであっていますか? 解答がなく確認できなので不安で質問しました。

  • 酵素反応の最大反応速度について

    酵素反応の最大反応速度の生理学的意義について教えてください! 参考文献となるサイトなどがあればURLを貼っていただけるとうれしいです。 よろしくお願いします!

  • 酵素反応における基質阻害について

    ある薬物代謝酵素の酵素活性を測定しています。 いろいろと論文を調べて反応系を組み立てましたが、 基質濃度が50μM以上になると基質阻害が起きてしまいました。 論文のデータによると少なくとも基質が200μMまでは普通にミカエリス・メンテンに従うのですが・・。 基質はDMSOに溶かしており(論文でもDMSO使用とのこと)、酵素反応に用いた基質濃度はそれぞれDMSOで希釈しました。 DMSOの最終濃度は1%に抑えています。 研究が進まなく困っています。 どなたか回答をお願いします。

  • 生化学-酵素反応速度論の問題について

    生化学-酵素反応速度論の問題について 以下の問題がわかりません。 〈問1〉 全反応(総括反応) X+Y→2Pにおいて、反応機構は中間体 I を含む下記の三つ素反応で示されるものとする。物質X、Y、I、Pの濃度をそれぞれ[X]、[Y]、[I]、[P]として、下記の(1)~(3)に答えよ。 X→k1→I I→k-1→X I+Y→k2→2P (1)生成物Pの微分型速度式(d[P]/dt)を示せ。 (2)中間体Iの微分型速度式(d[I]/dt)を示せ。 (3)上記の中間体Iの濃度は時間変化しないものと仮定してPの微分型速度式(d[P]/dt)を示せ。 〈問2〉 以下の式(1)に従う酵素反応がある。その反応の定常状態において、ES'の濃度は一定である。 E+S←Ks→ES→k1→ES'→k2→E+P …(1) 律速段階はES'から反応産物Pが生成する段階であり、Xは基質から遊離される部分、ES'は基質の残りの部分が 酵素に結合した複合体を表している。なお、基質Sは大過剰であり、酵素反応中において一定であるものとする。 以下の(1)~(4)に答えよ。 (1)d[ES']/dtを記述し、定常状態におけるES'複合体の濃度を、速度定数と[ES]で表せ。 (2)全酵素濃度Etは、Et=[E]+[ES]+[ES']で表される。Etを[ES]、速度定数、解離定数Ks、基質濃度[S]で表せ。 (3)式(1)の反応速度は、v=k1[ES]で表される。反応速度vを、Et、[S]、Ksと速度定数で表せ。また、実験的に求められるKmを速度定数とKsで、Vmaxを速度定数とEtで表せ。 (4)キモトリプシンの加水分解反応は式(1)に従う。エステルであるp-nitrophenyl acetateをキモトリプシンの基質にしたとき、式(1)のXに該当する物質の構造式を示せ。また、ES'に相当する複合体では基質の残りの部分がどのように酵素に結合しているのかを述べよ。 上記2問がわかりません。 解に導く順序やヒントを示していただければ幸いです。全解答を示していただけたらさらに幸いです。 ちなみに、問1のk1、k-1、k2は右辺から左辺に反応が移項する際の速度定数です。 また、問2の式(1)のKsは可逆反応における解離定数を表しています。 よろしく御願いします。