【76】酵素反応と化学平衡

酵素反応が進むと、時間に伴って生成物量［濃度］が上昇するけれども、徐々に上昇は緩やかになり、やがて止まる。

一見すると反応が停止した様に見えるけれど、可逆的な酵素反応では、正反応（基質→生成物）と逆反応（基質←生成物）が同時に進行している。

化学反応の速度は基質の濃度に比例するので、反応初期は基質濃度が高いために〈正反応の速度〉が〈逆反応の速度〉を上回る。

反応が進むと、基質濃度が低くなるので〈正反応の速度〉は低下し、一方で生成物濃度が高くなるので〈逆反応の速度〉は上昇する。

やがて、〈正反応の速度〉と〈逆反応の速度〉が等しくなると、反応が停止した様に見える化学平衡の状態になる。

平衡状態に達しても、基質や生成物の濃度が変化すれば〈正反応の速度〉と〈逆反応の速度〉のバランスが崩れて、化学平衡は解消する。

光合成や呼吸など、実際の生体内では、ある酵素反応の生成物は、次の酵素反応の基質として消費されることが多いので、個々の酵素反応が化学平衡に達することは少ない。

【補足】

• 代謝（生体内の化学反応。例えば”光合成“や”呼吸“など。）
• 触媒（化学反応を促進または抑制する物質。）
• 酵素（生体内ではたらく生体触媒。タンパク質を主成分としている。）
• 変性（加熱やpH変化などにより、タンパク質の立体構造が変化し、タンパク質の性質が変化すること。）
• 失活（酵素タンパク質が変性することで、触媒としての機能を失うこと。）
• 酵素-基質複合体（酵素の活性部位に、基質が結合した状態。）
• 基質特異性（それぞれの酵素タンパク質は特有の立体構造をもち、特に基質と結合する部分“活性部位”）
• 不可逆反応（燃焼反応や中和反応など、一方向にしか進まない化学反応。）
• 可逆反応（両方向に進む化学反応。）

【参考資料】

• 吉里勝利（2018）.『改訂 高等学校 生物基礎』.第一学習社
• 浅島 誠（2019）.『改訂 生物基礎』.東京書籍
• 吉里勝利（2018）.『スクエア最新図説生物neo』.第一学習社
• 浜島書店編集部（2018）.『ニューステージ新生物図表』.浜島書店
• 大森徹（2014）.『大学入試の得点源　生物［要点］』.文英堂