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)109 年第 75 題單選題
酶具有高效率的化學反應催化作用(catalysis),原因為何?
A可抑制酶促反應(enzymatic catalytic reaction)的逆反應
B可增加催化反應的平衡常數(equilibrium constant)
C可降低化學反應的活化能(activation energy, ΔG‡)正確答案
D可增加化學反應的活化能(activation energy, ΔG‡)
C正確答案
酶催化的本質是降低反應的活化能(ΔG‡),讓反應更容易跨越能障,但不改變平衡常數。
為什麼答案是 C
酶藉由穩定過渡態(transition state)降低活化能ΔG‡,使更多分子能跨越能障,因此大幅提升反應速率。這是酶催化的核心機制,正確答案。
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完整詳解
Pro · 無限重點 酶催化的本質是降低反應的活化能(ΔG‡),讓反應更容易跨越能障,但不改變平衡常數。
酶=降低活化能。看到「增加平衡常數」「改變逆反應」一律刪,酶只加速不改方向。
逐選項分析
A✕ 陷阱
酶對正反應與逆反應的加速效果相同,不會單獨抑制逆反應。酶只是讓系統更快達到平衡,並不偏袒某一方向,故此敘述錯誤。
B✕ 陷阱
平衡常數(Keq)只由反應物與產物的自由能差(ΔG°)決定,是熱力學性質。酶屬動力學因素,只改變反應速率,不改變平衡常數,故錯誤。
C✓ 正確
酶藉由穩定過渡態(transition state)降低活化能ΔG‡,使更多分子能跨越能障,因此大幅提升反應速率。這是酶催化的核心機制,正確答案。
D✕
與正解相反。增加活化能反而會讓反應更難進行、速率下降,這正是抑制劑或能障升高的效果,並非酶催化的作用,故錯誤。
酶催化關鍵觀念
| 項目 | 酶會改變嗎? | 原因 |
|---|
| 活化能 ΔG‡ | ✅ 降低 | 穩定過渡態 |
| 反應速率 | ✅ 加快 | 降低能障 |
| 平衡常數 Keq | ❌ 不變 | 由 ΔG° 決定 |
| ΔG°(自由能差) | ❌ 不變 | 熱力學固定 |
| 反應方向 | ❌ 不變 | 正逆同等加速 |
最大陷阱是混淆動力學與熱力學:酶只能降低活化能(動力學),無法改變平衡常數或自由能差(熱力學)。考生易誤選B「增加平衡常數」,或被D「增加活化能」的相反敘述騙到。
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) 相關題目