技術士 過去問
令和4年度(2022年)
問23 (基礎科目「材料・化学・バイオに関するもの」 問5)

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問題

技術士 第一次試験 令和4年度(2022年) 問23(基礎科目「材料・化学・バイオに関するもの」 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

酵素に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。
  • 酵素を構成するフェニルアラニン、ロイシン、バリン、トリプトファンなどの非極性アミノ酸の側鎖は、酵素の外表面に存在する傾向がある。
  • 至適温度が20°C以下、あるいは100°C以上の酵素は存在しない。
  • 酵素は、アミノ酸がペプチド結合によって結合したタンパク質を主成分とする無機触媒である。
  • 酵素は、活性化エネルギーを増加させる触媒の働きを持っている。
  • リパーゼは、高級脂肪酸トリグリセリドのエステル結合を加水分解する酵素である。

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この過去問の解説 (3件)

01

バイオ領域でもっとも基本的な酵素に関する問題となります。

選択肢1. 酵素を構成するフェニルアラニン、ロイシン、バリン、トリプトファンなどの非極性アミノ酸の側鎖は、酵素の外表面に存在する傾向がある。

非極性アミノ酸の側鎖は、酵素の外表面ではなく内側に存在します(本選択肢が間違い)。

選択肢2. 至適温度が20°C以下、あるいは100°C以上の酵素は存在しない。

一部の酵素では存在します(本選択肢が間違い)。

選択肢3. 酵素は、アミノ酸がペプチド結合によって結合したタンパク質を主成分とする無機触媒である。

酵素は無機触媒ではなく、有機触媒です(本選択肢が間違い)。

選択肢4. 酵素は、活性化エネルギーを増加させる触媒の働きを持っている。

活性化エネルギーを増加させるのではなく、低下させる働きを有しています(本選択肢が間違い)。

選択肢5. リパーゼは、高級脂肪酸トリグリセリドのエステル結合を加水分解する酵素である。

リパーゼは、高級脂肪酸トリグリセリドのエステル結合を加水分解する酵素です(この選択肢が正解です)。

まとめ

酵素に関する基礎的知識を試す問題ですが、問題文には、ひっかけ問題も含まれているので、よく読んでから回答することが大切です。

参考になった数25

02

酵素に関する問題です。

選択肢1. 酵素を構成するフェニルアラニン、ロイシン、バリン、トリプトファンなどの非極性アミノ酸の側鎖は、酵素の外表面に存在する傾向がある。

非極性アミノ酸の側鎖は、酵素の内側にあります。誤りです。

選択肢2. 至適温度が20°C以下、あるいは100°C以上の酵素は存在しない。

一部存在します。誤りです。

選択肢3. 酵素は、アミノ酸がペプチド結合によって結合したタンパク質を主成分とする無機触媒である。

有機触媒です。誤りです。

選択肢4. 酵素は、活性化エネルギーを増加させる触媒の働きを持っている。

活性化エネルギーを低下させます。誤りです。

選択肢5. リパーゼは、高級脂肪酸トリグリセリドのエステル結合を加水分解する酵素である。

記述の通りです。正しいです。

まとめ

酵素に関する基礎的な問題でした。

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03

実験でリパーゼやアミラーゼを使った反応の変化を学ぶと、酵素の役割が実感として理解できます。実生活に関連付けると記憶に残りやすいです。

選択肢1. 酵素を構成するフェニルアラニン、ロイシン、バリン、トリプトファンなどの非極性アミノ酸の側鎖は、酵素の外表面に存在する傾向がある。

不適切です。

非極性アミノ酸の側鎖は、水と馴染みにくい性質を持ちます。

そのため、酵素内の疎水性の環境に多く存在し、外表面ではなく内部に配置される傾向があります。

選択肢2. 至適温度が20°C以下、あるいは100°C以上の酵素は存在しない。

不適切です。

一般的な酵素の至適温度は生物が生息する環境に依存しますが、特定の環境に適応した酵素(例: 深海生物や熱水噴出孔の生物由来)では、20°C以下や100°C以上の至適温度を持つものも存在します。

選択肢3. 酵素は、アミノ酸がペプチド結合によって結合したタンパク質を主成分とする無機触媒である。

不適切です。

酵素は有機触媒であり、無機触媒ではありません。

 

 

選択肢4. 酵素は、活性化エネルギーを増加させる触媒の働きを持っている。

不適切です。

酵素は、反応に必要な活性化エネルギーを減少させることで反応を促進します。増加させるわけではありません。

選択肢5. リパーゼは、高級脂肪酸トリグリセリドのエステル結合を加水分解する酵素である。

適切です。

リパーゼは、脂質(主にトリグリセリド)のエステル結合を加水分解してグリセリンと脂肪酸を生成する酵素です。

まとめ

試験では酵素の働きや性質に関する基本的な理解が問われます。

整理された知識を持っておくことで、類似問題にも対応しやすくなります。

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