專技高考-醫事檢驗師生物化學與臨床生化學104 年第 1 題單選題
蛋白質結構中α-螺旋(α-helix)是藉由下列何種結合力來維持結構的穩定性?
A氫鍵(hydrogen bonds)正確答案
B凡得瓦力(van der Waals force)
C疏水性鍵結(hydrophobic interaction)
D雙硫鍵(disulfide bonds)
A正確答案
α-螺旋是蛋白質二級結構,靠主鏈上 C=O 與 N-H 之間的氫鍵維持穩定,正解 A。
為什麼答案是 A
正解。α-螺旋每圈約 3.6 個胺基酸,由第 n 個胺基酸的 C=O 與第 n+4 個胺基酸的 N-H 形成氫鍵,平行於螺旋軸,穩定整個螺旋結構。
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完整詳解
Pro · 無限重點 α-螺旋是蛋白質二級結構,靠主鏈上 C=O 與 N-H 之間的氫鍵維持穩定,正解 A。
看到「二級結構(α-helix、β-sheet)」→ 直接選氫鍵,這是必考送分題。
逐選項分析
A✓ 正確
正解。α-螺旋每圈約 3.6 個胺基酸,由第 n 個胺基酸的 C=O 與第 n+4 個胺基酸的 N-H 形成氫鍵,平行於螺旋軸,穩定整個螺旋結構。
B✕
凡得瓦力屬於弱作用力,存在於分子間緊密堆疊處,對蛋白質三級結構(內部緊密 packing)有貢獻,但非α-螺旋穩定的主力。
C✕ 陷阱
疏水性作用力是蛋白質「三級結構」摺疊的主要驅動力(疏水殘基藏內部、親水露表面),不是維持α-螺旋的力量。易被誤選。
D✕ 陷阱
雙硫鍵是兩個 Cys 之 -SH 氧化形成的共價鍵,屬於三級或四級結構的穩定力(如胰島素),與α-螺旋的螺旋骨架氫鍵無關。
蛋白質四級結構與對應作用力
| 結構層級 | 代表結構 | 主要作用力 | 鍵結性質 |
|---|
| 一級結構 | 胺基酸序列 | 胜肽鍵 (peptide bond) | 共價鍵 |
| 二級結構 | α-helix、β-sheet | 氫鍵 (主鏈 C=O…H-N) | 非共價 |
| 三級結構 | 整條多肽折疊 | 疏水作用、離子鍵、氫鍵、雙硫鍵、凡得瓦力 | 共價+非共價 |
| 四級結構 | 多次單元組合 (如 Hb) | 疏水作用、氫鍵、離子鍵 | 非共價為主 |
本題陷阱在於混淆「結構層級對應的作用力」。C 疏水作用、D 雙硫鍵都是蛋白質穩定的重要力量,但它們作用在「三級結構」層級;α-螺旋是「二級結構」,僅靠主鏈氫鍵維持。考試愛把不同層級的作用力混在一起讓你選錯。