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)111 年第 76 題單選題
關於雙硫鍵( disulfide bond )的敘述,下列何者正確?
A雙硫鍵對大部分蛋白質三級結構的穩定性沒有顯著影響
B雙硫鍵是由 2 個甲硫胺酸( methionine )共價鍵結所形成
C強還原劑會破壞蛋白質結構中的雙硫鍵正確答案
D雙硫鍵屬於非共價交互作用( non-covalent interaction )
C正確答案
雙硫鍵是兩個半胱胺酸(Cys)的 -SH 氧化形成的共價鍵,會被還原劑(如 β-ME、DTT)打斷。
為什麼答案是 C
正確。強還原劑如 β-mercaptoethanol (β-ME)、DTT(Dithiothreitol)會將 -S-S- 還原成兩個 -SH,破壞雙硫鍵,這也是 SDS-PAGE 變性實驗的標準操作。
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完整詳解
Pro · 無限重點 雙硫鍵是兩個半胱胺酸(Cys)的 -SH 氧化形成的共價鍵,會被還原劑(如 β-ME、DTT)打斷。
看到雙硫鍵三關鍵字:Cysteine、共價鍵、怕還原劑。選 C 穩。
逐選項分析
A✕
錯。雙硫鍵是穩定蛋白質三級(甚至四級)結構的重要共價鍵,尤其在分泌性蛋白(如胰島素、抗體)中極為關鍵,絕非「無顯著影響」。
B✕ 陷阱
錯。雙硫鍵是由兩個「半胱胺酸(cysteine)」側鏈的 -SH 基氧化形成 -S-S-。甲硫胺酸(methionine)雖也含硫,但硫被甲基封住,無法形成雙硫鍵。常見陷阱!
C✓ 正確
正確。強還原劑如 β-mercaptoethanol (β-ME)、DTT(Dithiothreitol)會將 -S-S- 還原成兩個 -SH,破壞雙硫鍵,這也是 SDS-PAGE 變性實驗的標準操作。
D✕
錯。雙硫鍵是「共價鍵」(covalent bond),鍵能約 60 kcal/mol,遠強於氫鍵、疏水作用、離子鍵等非共價作用力。
蛋白質三級結構穩定力比較
| 交互作用 | 性質 | 涉及殘基 | 破壞方式 |
|---|
| 雙硫鍵 -S-S- | 共價鍵(強) | Cysteine × 2 | 還原劑 (β-ME, DTT) |
| 氫鍵 | 非共價 | 極性側鏈、主鏈 | 加熱、尿素 |
| 疏水作用 | 非共價 | 非極性側鏈 | 界面活性劑 (SDS) |
| 離子鍵(鹽橋) | 非共價 | 帶電側鏈 | 改變 pH、高鹽 |
B 選項把 cysteine 換成 methionine,是含硫胺基酸最經典陷阱。記住:雙硫鍵 = Cys + Cys,Met 雖含硫但無游離 -SH,不能參與。另 D 把共價鍵說成非共價,也是常見誤導。
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