109年:醫學一(1)

酶具有高效率的化學反應催化作用( catalysis ),原因為何?

A可抑制 酶促反應( enzymatic catalytic reaction )的逆反應
B可增加催化反應的平衡常數( equilibrium constant )
C可降低化學反應的活化能( activation energy, ΔG‡)
D可增加化學反應的活化能( activation energy, ΔG‡)

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是酵素動力學 (Enzyme Kinetics)熱力學 (Thermodynamics) 的基本原理。核心概念在於區分酵素對「反應速率 (Reaction Rate)」與「化學平衡 (Chemical Equilibrium)」的不同影響。

酵素作為生物催化劑 (Biocatalyst),其運作的根本機制是透過穩定過渡態 (Stabilizing the transition state),進而降低活化能 (Activation energy, ΔG\Delta G^\ddagger),從而加速反應進行。

選項分析

  • (A) 可抑制 酶促反應( enzymatic catalytic reaction )的逆反應錯誤

    • 催化劑(包含酵素)降低的是反應的能量障礙(活化能)。因為正反應和逆反應經過同一個過渡態 (Transition state),所以降低活化能會同時加速正反應與逆反應
    • 酵素無法單方面「抑制」逆反應。如果一個酵素反應在生理條件下看似「不可逆」,通常是因為產物被迅速消耗或該反應的自由能變化 (ΔG\Delta G) 為巨大的負值,而非酵素本身抑制了逆反應。
  • **(B) 可增加催化反應的平衡常數( equilibriu

...(解析預覽)...