專技高考-醫事檢驗師生物化學與臨床生化學112 年第 55 題單選題
在酵素反應中,當受質濃度﹝S﹞遠小於 Km時,可以用來測定受質濃度,此時狀態可定義為下列何者?
A零級反應(zero order reaction)
B一級反應(first order reaction)正確答案
C二級反應(second order reaction)
D三級反應(third order reaction)
B正確答案
當[S]遠小於Km時,反應速率與受質濃度成正比,屬於一級反應,可用來測定受質濃度。
為什麼答案是 B
[S]≪Km時,Michaelis-Menten方程式分母(Km+[S])可近似為Km,使v≈(Vmax/Km)[S],速率與[S]成正比,即一級反應。因正比關係,可由反應速率反推受質濃度。
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完整詳解
Pro · 無限重點 當[S]遠小於Km時,反應速率與受質濃度成正比,屬於一級反應,可用來測定受質濃度。
看Michaelis-Menten方程式:[S]≪Km時,分母約等於Km,v≈(Vmax/Km)[S],速率正比[S]→一級反應。
逐選項分析
A✕ 陷阱
零級反應發生在[S]遠大於Km時,酵素已飽和,速率達Vmax且與受質濃度無關。此時無法用來測定受質濃度,剛好與題意相反,是最常見的混淆陷阱。
B✓ 正確
[S]≪Km時,Michaelis-Menten方程式分母(Km+[S])可近似為Km,使v≈(Vmax/Km)[S],速率與[S]成正比,即一級反應。因正比關係,可由反應速率反推受質濃度。
C✕
二級反應速率與兩個反應物濃度乘積(或某物濃度平方)成正比,常見於雙分子反應。酵素單一受質的Michaelis-Menten動力學不會出現二級反應的情形。
D✕
三級反應在生化酵素動力學中幾乎不存在,與Michaelis-Menten模型無關,純屬干擾選項,直接排除。
受質濃度與反應級數對照
| 條件 | 速率方程式近似 | 反應級數 | 應用 |
|---|
| [S] ≪ Km | v ≈ (Vmax/Km)[S] | 一級反應 | 測定受質濃度 |
| [S] ≈ Km | v = Vmax/2 | 混合級數 | 求Km |
| [S] ≫ Km | v ≈ Vmax | 零級反應 | 酵素飽和、測Vmax |
最大陷阱是把零級與一級反應的條件搞反。記住:[S]小→未飽和→速率隨濃度變化→一級反應(可測濃度);[S]大→飽和→速率固定為Vmax→零級反應。題目強調「測定受質濃度」就是一級反應的特徵。