36.有關球蛋白(globular protein)正確折疊對生理功能影響的敘述,下列何者正確?
(A)依據conformational entropy的理論,蛋白質處於entropy較低狀態時,較能進行正確的摺疊
(B)強酸或強鹼會破壞蛋白質分子間的鹽橋(salt bridges),導致蛋白質變性
(C)球蛋白的初級結構主要靠分子間的氫鍵和凡德瓦力(van der Waals interactions)維持
(D)含有leucine、isoleucine及phenylalanine側鏈,在水溶液中形成hydrophobic effect,以穩定蛋白質的初級結構
統計: A(41), B(459), C(107), D(78), E(0) #3388031
詳解 (共 2 筆)
這題考的是蛋白質的三級結構與物理化學穩定性,是生物化學中非常核心的觀念。
答案:(B) 強酸或強鹼會破壞蛋白質分子間的鹽橋(salt bridges),導致蛋白質變性
詳細解說:為什麼 (B) 是正確的?
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鹽橋(Salt Bridges): 這是一種「離子鍵」,存在於帶正電的側鏈(如 Lysine, Arginine)與帶負電的側鏈(如 Aspartate, Glutamate)之間。
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酸鹼的影響: 強酸或強鹼會改變環境的 pH 值,導致蛋白質側鏈上的電荷基團發生質子化(Protonation)或去質子化(Deprotonation)。一旦電荷狀態改變,原本帶電荷的側鏈就不再帶電或電性反轉,使得原本吸引的鹽橋被破壞,導致蛋白質結構解體,也就是蛋白質變性(Denaturation)。
選項辨析(為什麼其他是錯的):
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(A) 錯誤: 蛋白質摺疊的驅動力之一是追求「熱力學穩定」。根據熱力學定律,摺疊過程是一個熵(Entropy)降低的過程(從紊亂變有序)。因此,蛋白質摺疊的目標是達到「自由能(Free energy)最低」的狀態,而不是處於熵較低的狀態來進行摺疊。
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(C) 錯誤: 初級結構(Primary structure)指的就是胺基酸的序列,它是靠肽鍵(Peptide bonds,即共價鍵)維持的,而不是靠氫鍵或凡德瓦力。氫鍵和凡德瓦力主要用於維持二級結構(如 α-helix)及三級結構的穩定。
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(D) 錯誤: 這是個典型的「混淆陷阱」。疏水效應(Hydrophobic effect)確實是由 Leu、Ile、Phe 等疏水性側鏈堆疊產生的,但它是用來穩定蛋白質的三級結構(Tertiary structure)或結構核心,絕不是用來穩定「初級結構」。初級結構由共價鍵(肽鍵)決定,不受疏水效應影響。
? 考試記憶口訣:蛋白質結構與穩定力
為了在考場上快速區分,請牢記這個「結構-鍵結」配對表:
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初級結構 (Primary): 肽鍵 (Peptide bonds),也就是共價鍵。
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二級結構 (Secondary): 氫鍵 (Hydrogen bonds),維持 α-螺旋與 β-摺疊。
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三級結構 (Tertiary): 疏水效應 (Hydrophobic effect)、二硫鍵、離子鍵(鹽橋)、氫鍵。
考試防雷重點:
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關鍵概念: 考試時一定要看清楚題目問的是「初級」、「二級」還是「三級」結構。
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看到「初級」 → 一律選 共價鍵 (肽鍵)。
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看到「變性」 → 關鍵在於破壞 氫鍵、離子鍵(鹽橋)或疏水堆疊(通常不會切斷共價鍵,除非是水解酶)。
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這題是測試對於結構生物學概念的嚴謹度。記住「初級結構 = 序列 = 肽鍵」這個黃金原則,就絕對不會再掉入結構陷阱。