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)112 年第 76 題單選題
酵素動力學中的穩態(steady state)指的是下列何者?
A反應活化能為零的狀態
B酵素催化反應的分子機制
C酵素和受質結合的複合體形成和分解的速率一樣正確答案
D酵素反應的最大速率
C正確答案
穩態指 ES 複合體的生成速率 = 分解速率,濃度維持恆定,是 Michaelis-Menten 方程的關鍵假設。
為什麼答案是 C
正解。Briggs-Haldane 穩態假設:d[ES]/dt = 0,即 ES 複合體的形成速率等於其分解速率,[ES] 維持恆定,為推導 Km 的基礎。
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完整詳解
Pro · 無限重點 穩態指 ES 複合體的生成速率 = 分解速率,濃度維持恆定,是 Michaelis-Menten 方程的關鍵假設。
看到 steady state 想到「ES 複合體濃度不變」→ 生成=分解,直接選 C。
逐選項分析
A✕
活化能為零代表反應無能障,這是熱力學概念,不是穩態。酵素只是降低活化能,不會降為零。
B✕
催化機制是描述酵素「怎麼催化」(如酸鹼催化、共價催化等),屬於反應機制範疇,與動力學穩態無關。
C✓ 正確
正解。Briggs-Haldane 穩態假設:d[ES]/dt = 0,即 ES 複合體的形成速率等於其分解速率,[ES] 維持恆定,為推導 Km 的基礎。
D✕ 陷阱
最大反應速率是 Vmax,指所有酵素都被受質飽和([ES]=[E]total)時的速率,是穩態的「特例」而非穩態本身。易混淆陷阱。
酵素動力學核心名詞
| 名詞 | 定義 | 公式/條件 | 意義 |
|---|
| Steady state | ES 生成=分解 | d[ES]/dt = 0 | 推導 MM 方程基礎 |
| Km | 半飽和受質濃度 | V = Vmax/2 時 [S] | 酵素對受質親和力 |
| Vmax | 最大反應速率 | [S]>>Km,酵素飽和 | 反映酵素總量與 kcat |
| kcat | 轉換數 | Vmax/[E]total | 每秒催化分子數 |
D 選項「最大速率」是 Vmax,常被誤認為穩態。實際上穩態是 ES 複合體濃度不變的狀態,可發生在任何 [S] 下;Vmax 只是 [S] 極高時的特殊情形。兩者層次不同勿混。
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