114年:營養生理生化(1)
溶菌酶(lysozyme)可分解革蘭氏細菌的肽聚醣(peptidoglycan)分子,該反應速率較不受下列何者的影響?
A受質構形改變(substrate distortion)
B共價催化作用(covalent catalysis)
C酸鹼催化作用(acids/bases catalysis)
D金屬離子催化作用(metal ion catalysis)
詳細解析
本題觀念:
本題主要測驗考生對於溶菌酶(Lysozyme)催化機制的深入理解。溶菌酶是一種醣苷水解酶(glycoside hydrolase),能斷裂革蘭氏陽性菌細胞壁中肽聚醣(peptidoglycan)的 -1,4 醣苷鍵。其經典的催化機制(特別是雞蛋白溶菌酶 HEWL)是生物化學中探討酵素動力學與催化策略的標準範例。
選項分析
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A. 受質構形改變(substrate distortion):正確(即會影響反應,非本題答案)。
- 溶菌酶的活化位點有一道狹長的裂縫,可容納六個醣單體(標記為 A-F)。
- 研究顯示,為了讓受質(底物)正確嵌入活化位點,位於 D 位點(D subsite) 的 N-乙醯胞壁酸(NAM)糖環必須發生構形扭曲(distortion),由原本穩定的椅式(chair)構形轉變為較不穩定的半椅式(half-chair)構形。
- 這種構形改變使 C-1、C-2、C-5 和 O-5 原子共平面,類似於反應過渡態(transition state)的結構,降低了活化能,從而加速反應速率。這是「變形催化」或「張力催化」的經典例子。
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B. 共價催化作用(covalent catalysis):**正確(即會影響反應,非本題
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