專技高考-醫事檢驗師生物化學與臨床生化學115 年第 59 題單選題
在酵素動力學中,下列那一個參數最能夠反映出酵素的催化效能(catalytic efficiency)?
AVmax
BKm
Ckcat
Dkcat/Km正確答案
D正確答案
催化效能 = kcat/Km,同時反映速率與受質親和力,是比較酵素優劣的黃金指標。
為什麼答案是 D
kcat/Km 為 specificity constant,同時整合催化速度 (kcat) 與受質親和力 (1/Km),可在受質不飽和下比較不同酵素或不同受質的催化效能,上限約 10^8~10^9 M⁻¹s⁻¹(擴散極限)。
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完整詳解
Pro · 無限重點 催化效能 = kcat/Km,同時反映速率與受質親和力,是比較酵素優劣的黃金指標。
看到「catalytic efficiency」直接選 kcat/Km,這是固定搭配!
逐選項分析
A✕
Vmax 是酵素飽和時的最大反應速率,會受酵素濃度影響,無法單獨代表催化效能。
B✕ 陷阱
Km 代表達到 ½Vmax 時的受質濃度,反映酵素對受質的親和力(Km 越小親和力越高),但只看 Km 無法涵蓋催化速度。
C✕ 陷阱
kcat(轉換數 turnover number)代表單位時間內每個酵素活性位能轉換多少受質,反映催化速度,但未考慮受質濃度低時的表現。
D✓ 正確
kcat/Km 為 specificity constant,同時整合催化速度 (kcat) 與受質親和力 (1/Km),可在受質不飽和下比較不同酵素或不同受質的催化效能,上限約 10^8~10^9 M⁻¹s⁻¹(擴散極限)。
酵素動力學四大參數
| 參數 | 意義 | 單位 | 角色 |
|---|
| Vmax | 最大反應速率 | M/s | 受酵素濃度影響 |
| Km | ½Vmax 時受質濃度 | M | 親和力指標(越小越強) |
| kcat | turnover number | s⁻¹ | 催化速度 |
| kcat/Km | specificity constant | M⁻¹s⁻¹ | 催化效能(本題答案) |
考生常誤選 kcat,以為「催化」效能就是看催化速度。實際上 efficiency 是「效率」概念,須考慮在低受質濃度下酵素抓取並轉換受質的能力,因此要用 kcat/Km 才完整。