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 76 題單選題
下列關於酵素的敘述,何者錯誤?
A具有酵素功能的生物分子不一定是蛋白質
B酵素可改變其催化反應的熱力學平衡狀態正確答案
C酵素可改變其催化反應的動力學活化能
D酵素催化反應後大多可回復至初始狀態
B正確答案
酵素只降低活化能、加速反應,不改變熱力學平衡常數 Keq。
為什麼答案是 B
錯誤(本題要選)。酵素只能加速反應達到平衡,但不會改變反應的熱力學平衡常數 Keq 或 ΔG。平衡位置由反應物/產物能量差決定,與催化劑無關。
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完整詳解
Pro · 無限重點 酵素只降低活化能、加速反應,不改變熱力學平衡常數 Keq。
看到「酵素改變平衡」直接選錯!酵素只改變速率不改變平衡是鐵律。
逐選項分析
A✕
正確。具催化功能的生物分子除蛋白質外,還有核糖核酸酵素 (ribozyme),如 rRNA 催化胜肽鍵形成,故不一定都是蛋白質。
B✓ 正確
錯誤(本題要選)。酵素只能加速反應達到平衡,但不會改變反應的熱力學平衡常數 Keq 或 ΔG。平衡位置由反應物/產物能量差決定,與催化劑無關。
C✕
正確。酵素的核心功能就是降低反應的活化能 (Ea),使反應更容易進行,屬於動力學 (kinetics) 範疇。
D✕
正確。酵素為催化劑,反應後不被消耗,可回復初始狀態繼續催化下一輪反應,此為催化劑通性。
酵素的「能」與「不能」
| 項目 | 是否改變 | 說明 |
|---|
| 活化能 (Ea) | ✅ 降低 | 提供替代反應路徑 |
| 反應速率 | ✅ 加速 | 正逆反應皆加速 |
| 平衡常數 Keq | ❌ 不變 | 由 ΔG° 決定 |
| ΔG (自由能變化) | ❌ 不變 | 熱力學性質 |
| 平衡位置 | ❌ 不變 | 只是更快達到平衡 |
| 自身結構 | ❌ 不變 | 反應後可回復 |
最常見陷阱:把「動力學」與「熱力學」混淆。酵素是催化劑,只能改變達到平衡的「速度」(動力學),絕不能改變平衡的「位置」(熱力學)。若酵素能改變平衡,就違反熱力學第二定律了。
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