高校生物の質問です

質問

(問)カタラーゼの働きに関する実験で、酸素の発生がほとんどみられないものを
１つ選べ。
(1)3％の過酸化水素水3mlに2％塩酸を1ml加え、これに新鮮なブタの肝臓片1gを入れる
(2)3％の過酸化水素水3mlに新鮮なブタの肝臓片1gを入れる
(3)3％の過酸化水素水3mlに煮沸したブタの肝臓片1gを入れ、これに少量(約0.1g)の
酸化マンガン(二酸化マンガン)を加える
(4)3％の過酸化水素水3mlに加熱した酸化マンガン(二酸化マンガン)を少量(約0.1g)を
加え、新鮮なブタの肝臓片1gを入れる
(5)3％の過酸化水素水3mlに緑葉をすりつぶした汁1mlを加える

答え(1)
となりますが、これを(3)としてはならない理由は何なのでしょうか。酸化マンガンとの
関係性もよくわかりません。

＜赤血球について＞
赤血球は真核細胞かつ、核をもたないとはどういうことなのでしょうか。
真核細胞なのに、核がないということが理解できません。

よろしくお願いします。

回答No.3

619 · ベストアンサー

おおむねそういった感じです。
酵素には最適温度以外にもう一つ最適ペーハーというものがあり塩酸を加えることでその条件を満たせなくなります。
対照実験に関してですが、煮沸した肝臓と二酸化マンガンを同時に入れた場合酸素が発生し、確かにそれだけではどちらが作用しているのかは特定できません。
それを特定するためにもう一つ煮沸した肝臓だけを入れたものを用意して両者を比べることを対照実験といいます。もちろん肝臓だけを入れたほうは酸素が出ないので前者では二酸化マンガンが作用していることがわかるわけです。

お礼

酵素には最適pHがあるので、塩酸をいれてしまったが
ために失活してしまったんですね。
対照実験についても、わかりやすくお答え頂き、
ありがとうございました。
わかるようになり、スッキリしました。

回答No.2

rei00

高校生の方との事ですので，こちらのサイトを参考にしてみて下さい。

　・http://www.asahi-net.or.jp/~hi2h-ikd/biology/titlepage.htm
　　高校生物

　カタラーゼについては，「第２部第２章 化学反応と酵素」や「第７部第４章　3年生物実験」の「カタラーゼ」を御覧下さい。

　簡単に書くと，カタラーゼは酵素（蛋白質）ですので煮沸したり強酸性にすると変性して失活して酵素活性を示さなくなります。それに対して，無機触媒の二酸化マンガンは煮沸や酸性条件下で失活しません。

　よって，酸素が発生しないのは (1) となります。

　赤血球については「第１部第１章　生命の単位＝細胞」を御覧下さい。理由は良く分かりません（酸素を効率的に運ぶ為？）が，『赤血球のもとになる細胞（赤芽細胞）には核があって，骨髄内では盛んに分裂して増殖しているが，血管に出る直前に核を捨ててしまう』そうです。

　「核を持たない」のではなくて「核を捨ててしまう」という事で，元々核を持っているので「真核細胞」になるのだと思います。

参考URL：

http://www.asahi-net.or.jp/~hi2h-ikd/biology/titlepage.htm

補足

ありがとうございます。
教えて下さったHPに行ってきました。
赤血球のことも詳しく載ってたので、わかりやすかったです。

補足の質問なのですが、

(1)において、塩酸を加えることで、酵素が変性し、失活したために、酸素が
発生しなかったと考えてもよいのでしょうか。

それと、酸化マンガンなどの無機触媒を用いることで、何の対照実験になるのかが
よくつかめてないようです。

煮沸した肝臓と酸化マンガンを一緒に入れてしまったら、実験の結果を知らない
時点では、どちらが酵素反応を起こしたのかわからなくなってしまうのではと
思ったのですが。

回答No.1

619

受験でよくやりましたね～こういう問題は。
基本的な問題ではありますが確かに少し理解しにくいところですね。私も結構苦しんでいた気がします。

回答ですが、問題の（３）においてブタの肝臓片に含まれるカタラーゼはたんぱく質でできている酵素であるため煮沸させた時点でたんぱく質が変性し活性を失う（失活）ため酵素の力では酸素を発生させることはできません。しかしここに二酸化マンガンがあるのがミソで、二酸化マンガンは無機触媒と呼ばれるもので煮沸してもなんの問題もなく作用します。そのため（３）でも酸素が発生します。

赤血球のほうは私も詳しくは知らないのですが、脱核という現象が起こり核がなくなっているということです。なぜ脱核が起こるのかまではわかりません、申しわけない。

お礼

二酸化マンガンが無機触媒ですかー。なるほどです。
脱核という現象が赤血球にあるとは知りませんでした。
ただただ無核と思ってましたので。
ありがとうございました。