專技高考-醫師(一)醫學(一)(包括生物化學、解剖學、胚胎及發育生物學、組織學、生理學等科目知識及其臨床之應用)114 年第 74 題單選題
下列鍵結或作用力中,何者在生理條件下的穩定度最高?
A離子鍵(ionicbonds∕saltbridge)
B共價鍵(covalentbonds)正確答案
C氫鍵(hydrogenbonds)
D凡得瓦力(vanderWaalsinteractions)
B正確答案
共價鍵靠電子共享,鍵能遠高於非共價作用力,生理條件下最穩定。
為什麼答案是 B
共價鍵藉由電子共享形成,鍵能約 50–110 kcal/mol,遠高於所有非共價作用力,生理條件下最為穩定,是蛋白質骨架、DNA 骨架的主要鍵結。
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完整詳解
Pro · 無限重點 共價鍵靠電子共享,鍵能遠高於非共價作用力,生理條件下最穩定。
記口訣:共價 >> 離子 > 氫鍵 > 凡得瓦力。鍵能差一個數量級以上。
逐選項分析
A✕ 陷阱
離子鍵(鹽橋)在水溶液中會被極性水分子遮蔽,屏蔽效應使其作用力大幅降低,約 5 kcal/mol,不如共價鍵穩定。
B✓ 正確
共價鍵藉由電子共享形成,鍵能約 50–110 kcal/mol,遠高於所有非共價作用力,生理條件下最為穩定,是蛋白質骨架、DNA 骨架的主要鍵結。
C✕ 陷阱
氫鍵鍵能僅 2–5 kcal/mol,雖在蛋白質二級結構、DNA 雙股配對中扮演關鍵角色,但單一氫鍵易被熱運動打斷,穩定度遠不及共價鍵。
D✕
凡得瓦力僅 0.5–1 kcal/mol,是所有作用力中最弱者,需大量累加才有意義(如疏水核心),穩定度最低。
生化常見鍵結強度比較
| 鍵結類型 | 鍵能 (kcal/mol) | 性質 | 生物例子 |
|---|
| 共價鍵 | 50–110 | 電子共享,最強 | 胜肽鍵、磷酸雙酯鍵 |
| 離子鍵/鹽橋 | 約 5(水中) | 靜電吸引,受水屏蔽 | Lys-Glu 側鏈交互作用 |
| 氫鍵 | 2–5 | N/O-H 與電負性原子 | α-helix、DNA 鹼基對 |
| 凡得瓦力 | 0.5–1 | 瞬時偶極,最弱 | 疏水核心堆積 |
考生常誤以為『生理條件下』= 弱鍵才重要(如氫鍵維持蛋白結構),而選 C。但題目問『穩定度最高』,指的是單一鍵結的強度,共價鍵鍵能遠勝其他,才是正解。
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