「まだ終わらない…」
透馬が時計を見た。
奏が覗き込む。「何の反応?」
「エステル化。もう3時間待ってる」
零が苦笑した。「反応速度は制御できないからね」
「制御できないの?」透馬が不満そうに言う。
「影響を与えることはできる。でも、基本的な速度は反応の性質で決まる」
奏がノートを開いた。「何が速度を決めるの?」
零がホワイトボードに書いた。「濃度、温度、触媒、そして反応機構」
「濃度は分かる。濃いほど速い」透馬が言った。
「衝突頻度が増えるから」零が説明した。
「温度は?」奏が聞く。
「高いほど速い。分子の運動が活発になる」
透馬が実験を温めようとした。「じゃあ、温度上げる」
「待て」零が止めた。「副反応が起きる可能性がある」
「副反応?」
「目的以外の反応。望ましくない生成物ができる」
奏がメモした。「じゃあ、適切な温度で我慢する?」
「そう。生化学反応は特に温度に敏感。酵素が変性する」
透馬が諦めた顔をした。「じゃあ、触媒は?」
「それが鍵」零が強調した。「触媒は反応速度を劇的に上げる」
「どれくらい?」
「酵素なら、100万倍とか10億倍とか」
奏が驚いた。「10億倍?」
「カタラーゼという酵素。過酸化水素の分解を、毎秒100万回以上触媒する」
透馬が興味を持った。「なんでそんなに速いの?」
零が図を描いた。「活性化エネルギーを下げるから」
「活性化エネルギー?」
「反応が起きるために必要な最小エネルギー。山を越えるようなもの」
奏が理解しようとした。「山?」
「反応物と生成物の間に、エネルギーの山がある。それを越えないと反応しない」
透馬が聞く。「触媒はその山を低くする?」
「正解。別の経路を提供して、山を迂回させる」
零が詳しく説明した。「酵素は基質を特異的に結合する。酵素-基質複合体を作る」
「複合体?」
「一時的な結合体。そこで反応が起きやすい環境が作られる」
奏がノートに描いた。「E + S → ES → E + P」
「完璧。Eが酵素、Sが基質、Pが生成物」
透馬が質問した。「酵素は消費されないの?」
「されない。だから触媒。何度も使える」
「便利だ」
零が続けた。「でも、酵素は基質特異性が高い」
「特異性?」
「特定の基質にしか働かない。鍵と鍵穴の関係」
奏が例を求めた。「例えば?」
「アミラーゼはデンプンを分解。でもタンパク質には働かない」
透馬が別の疑問を持った。「じゃあ、酵素がないとどうなる?」
「体温では反応が遅すぎる。消化も代謝もできない」
零が具体例を挙げた。「スクロースの加水分解。酵素なしだと、数年かかる」
「数年?」奏が驚く。
「でも、スクラーゼという酵素があれば、数秒」
透馬が感心した。「生命は酵素なしでは成り立たない」
「その通り。何千種類もの酵素が、体の中で働いてる」
奏が疑問を持った。「でも、酵素の速度も限界がある?」
零が頷いた。「ミカエリス・メンテン式。基質濃度が高くなると、速度が頭打ちになる」
「なんで?」
「酵素が飽和する。全ての酵素が基質と結合したら、それ以上は速くならない」
透馬が比喩を作った。「レジが全部埋まったら、客が増えても処理速度は変わらない?」
「良い例え」零が認めた。
奏が別の要因を思い出した。「阻害剤は?」
「反応を遅くする物質。競合阻害と非競合阻害がある」
「競合?」
「基質と競争して、酵素の活性部位に結合する」
零が続けた。「非競合阻害は、別の場所に結合して、酵素の形を変える」
透馬が実用例を聞いた。「薬も阻害剤?」
「多くの薬は酵素阻害剤。アスピリンはシクロオキシゲナーゼを阻害する」
「痛みを止めるやつ」
「そう。炎症を起こす物質の生成を抑える」
奏が感動した。「反応速度の制御が、薬になる」
零が頷いた。「生命現象の多くは、酵素の速度制御で成り立ってる」
透馬が自分の実験を見た。「じゃあ、この遅い反応は?」
「触媒がないから。自然な速度」
「酵素を加えたら?」
零が首を振った。「化学合成に適した酵素は少ない。工業的には金属触媒を使う」
奏が理解した。「生体反応は酵素、化学合成は金属触媒」
「大まかにはそう」
透馬が立ち上がった。「じゃあ、待つしかないのか」
「我慢」零が笑った。
「反応速度が遅いのは、誰のせいでもない」
奏が微笑んだ。「化学の法則のせい」
三人が笑った。反応は、自分のペースで進む。