110年:醫學一(1)

在一個酵素催化反應中,酵素改變的是原化學反應的:

A平衡常數( equilibrium constant )
B速率常數( rate constant )
C反應物和產物之間的自由能差( free energy difference )
D產物的化學結構

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗考生對於酵素動力學 (Enzyme Kinetics)熱力學 (Thermodynamics) 基本性質的區別。核心概念在於區分酵素作為生物催化劑,能改變什麼(動力學參數)與不能改變什麼(熱力學參數)。

選項分析

  • A. 平衡常數( equilibrium constant, KeqK_{eq} ):錯誤

    • 平衡常數由反應物與產物之間的標準自由能差 (ΔG\Delta G^\circ) 決定 (ΔG=RTlnKeq\Delta G^\circ = -RT \ln K_{eq})。
    • 酵素能降低活化能,使正反應與逆反應的速率以「相同倍數」增加,因此正逆反應速率常數的比值(即平衡常數 Keq=kf/krK_{eq} = k_f / k_r)維持不變。酵素無法改變反應最終的平衡點,只能加速達到平衡的時間。
  • B. 速率常數( rate constant, kk ):正確

    • 根據阿瑞尼斯方程式 (Arrhenius equation):k=AeEa/RTk = A e^{-E_a/RT},其中 EaE_a 為活化能 (Activation Energy)。
    • 酵素的主要功能是提供一條替代的反應路徑,降低反應所需的活化能 (EaE_a)
    • 當活化能 EaE_a

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