プリンキピア

第6章代謝

Review Questions確認問題

Exercises 20–22練習問題 20–22
Exercise 20問題 20
Which of the following is not true about enzymes:
酵素について、正しくないものはどれか。
  1. They increase ∆G of reactions.
    反応の ∆G を増加させる。
  2. They are usually made of amino acids.
    通常、アミノ酸からできている。
  3. They lower the activation energy of chemical reactions.
    化学反応の活性化エネルギーを下げる。
  4. Each one is specific to the particular substrate(s) to which it binds.
    それぞれ、結合する特定の基質に対する特異性をもつ。
Solution解き方
A
A
Exercise 21問題 21
An allosteric inhibitor does which of the following?
アロステリック阻害剤は、次のどの働きをするか。
  1. Binds to an enzyme away from the active site and changes the conformation of the active site, increasing its affinity for substrate binding.
    酵素の活性部位から離れた場所に結合して活性部位の立体構造を変え、基質結合への親和性を高める。
  2. Binds to the active site and blocks it from binding substrate.
    活性部位に結合し、基質が結合するのを妨げる。
  3. Binds to an enzyme away from the active site and changes the conformation of the active site, decreasing its affinity for the substrate.
    酵素の活性部位から離れた場所に結合して活性部位の立体構造を変え、基質への親和性を下げる。
  4. Binds directly to the active site and mimics the substrate.
    活性部位に直接結合し、基質を模倣する。
Solution解き方
C
C
Exercise 22問題 22
Which of the following analogies best describes the induced-fit model of enzyme-substrate binding?
酵素と基質の結合の誘導適合モデルを、最もうまく表すたとえはどれか。
  1. a hug between two people
    2人の人が抱き合う。
  2. a key fitting into a lock
    鍵が鍵穴に合う。
  3. a square peg fitting through the square hole and a round peg fitting through the round hole of a children’s toy
    子どもの玩具で、四角い棒が四角い穴に、丸い棒が丸い穴に入る。
  4. the fitting together of two jigsaw puzzle pieces
    ジグソーパズルの2個のピースがかみ合う。
Solution解き方
A
A

Critical Thinking Questions考察問題

Exercises 23–24練習問題 23–24
Exercise 23問題 23
With regard to enzymes, why are vitamins necessary for good health? Give examples.
酵素の働きと関連づけて、健康にビタミンが必要な理由を、例を挙げて説明せよ。
Solution解き方
Most vitamins and minerals act as coenzymes and cofactors for enzyme action. Many enzymes require the binding of certain cofactors or coenzymes to be able to catalyze their reactions. Since enzymes catalyze many important reactions, it is critical to obtain sufficient vitamins and minerals from the diet and from supplements. Vitamin C (ascorbic acid) is a coenzyme necessary for the action of enzymes that build collagen, an important protein component of connective tissue throughout the body. Magnesium ion (Mg++) is an important cofactor that is necessary for the enzyme pyruvate dehydrogenase to catalyze part of the pathway that breaks down sugar to produce energy. Vitamins cannot be produced in the human body and therefore must be obtained in the diet.
ほとんどのビタミンやミネラルは、酵素作用の補酵素や補因子として働く。多くの酵素は、反応を触媒するために特定の補因子や補酵素の結合を必要とする。酵素は多くの重要な反応を触媒するので、食事やサプリメントから十分なビタミンとミネラルを得ることが重要である。ビタミンC（アスコルビン酸）は、全身の結合組織に含まれる重要なタンパク質成分、コラーゲンをつくる酵素の作用に必要な補酵素である。マグネシウムイオン（Mg++）は、ピルビン酸デヒドロゲナーゼが、糖を分解してエネルギーを生み出す経路の一部を触媒するために必要な、重要な補因子である。ビタミンはヒトの体内ではつくれないため、食事から摂取しなければならない。
Exercise 24問題 24
Explain in your own words how enzyme feedback inhibition benefits a cell.
酵素のフィードバック阻害が細胞にどのような利益をもたらすか、自分の言葉で説明せよ。
Solution解き方
Feedback inhibition allows cells to control the amounts of metabolic products produced. If there is too much of a particular product relative to the cell’s needs, feedback inhibition effectively causes the cell to decrease production of that particular product. In general, this reduces the production of superfluous products and conserves energy, maximizing energy efficiency.
フィードバック阻害によって、細胞は代謝産物の生産量を制御できる。ある生成物が細胞の必要量に比べて多すぎると、フィードバック阻害が働き、その生成物の生産を減らす。一般に、これによって余分な生成物の生産が減り、エネルギーが節約され、エネルギー効率が最大化される。
active site
活性部位
enzyme's specific region to which the substrate binds
基質が結合する、酵素の特定の領域。
allosteric inhibition
アロステリック阻害
inhibition by a binding event at a site different from the active site, which induces a conformational change and reduces the enzyme's affinity for its substrate
活性部位とは別の部位への結合によって立体構造変化が誘導され、酵素の基質への親和性が低下する阻害。
coenzyme
補酵素
small organic molecule, such as a vitamin or its derivative, which is required to enhance an enzyme's activity
ビタミンやその誘導体など、酵素活性を高めるために必要な小さな有機分子。
cofactor
補因子
inorganic ion, such as iron and magnesium ions, required for optimal enzyme activity regulation
鉄やマグネシウムのイオンなど、酵素活性を最適に調節するために必要な無機イオン。
competitive inhibition
競争阻害
type of inhibition in which the inhibitor competes with the substrate molecule by binding to the enzyme's active site
阻害剤が酵素の活性部位に結合し、基質分子と競合する型の阻害。
denature
変性
process that changes a substance's natural properties
物質の本来の性質を変化させる過程。
feedback inhibition
フィードバック阻害
a product's effect of a reaction sequence to decrease its further production by inhibiting the first enzyme's activity in the pathway that produces it
一連の反応の生成物が、自分をつくる経路の最初の酵素の活性を阻害し、以後の生産を減らす作用。
induced fit
誘導適合
dynamic fit between the enzyme and its substrate, in which both components modify their structures to allow for ideal binding
酵素と基質の両方が構造を変え、理想的な結合を可能にする動的な適合。
substrate
基質
molecule on which the enzyme acts
酵素が作用する分子。