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113年:營養生理生化(1)

實驗課上某生分別配製了胃蛋白酶（pepsin）與胰蛋白酶（trypsin）酵素溶液，但忘記標示酵素名稱。下列何者可最快速且經濟的方法，分辨此二酵素溶液？

A取適量酵素溶液與白蛋白進行水解反應1小時後，測量胺基酸產物種類
B取適量酵素溶液與白蛋白在pH=2條件下進行水解反應後，利用雙脲試劑（Biuret reagent）進行呈色反應 和比較
C利用單株抗體的專一性進行抗體與酵素的免疫分析反應（ELISA）後，測量特定波長的吸光值
D取適量酵素溶液與白蛋白在37℃下進行水解反應後，利用比色法測量產物肽鏈（peptide）的呈色反應

詳細解析

本題觀念：

本題考查的核心觀念為消化酵素的最適pH值（Optimum pH）特性以及蛋白質水解的呈色反應原理。

  1. 酵素的pH專一性：
    • 胃蛋白酶 (Pepsin)：主要存在於胃部，最適pH值為強酸性（pH 1.5 ~ 2.0）。在鹼性或中性環境下會失去活性或變性。
    • 胰蛋白酶 (Trypsin)：由胰臟分泌至十二指腸，最適pH值為弱鹼性（pH 7.5 ~ 8.0）。在強酸環境下會失去活性。
  2. 雙脲試劑 (Biuret reagent)：利用銅離子在鹼性環境下與胜肽鍵（peptide bond）結合呈色的特性。
    • 蛋白質 (多胜肽)：呈紫色 (Violet)。
    • 短鏈胜肽 (Peptides/Peptones)：水解後胜肽鍵鏈長變短，顏色會轉變為粉紅色 (Pink)。

選項分析

  • (A) 取適量酵素溶液與白蛋白進行水解反應1小時後，測量胺基酸產物種類

    • 錯誤。測量胺基酸種類通常需要使用層析法（如HPLC）或質譜分析，這些方法設備昂貴且分析耗時，不符合題目要求的「最快速且經濟」。此外，僅需分辨酵素種類，無需分析到單一胺基酸的層次。

  • **(B) 取適量酵素溶液與白蛋白在pH=

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