44.有關核酸性質的敘述,下列何者正確?
(A)DNA分子的五碳糖上C-2'的-OH被-H所取代
(B)DNA在鹼性條件下可被水解,但RNA不會
(C)DNA與RNA在酸性條件下無法被水解
(D)DNA加熱變性後,在UV 260 nm波長下之吸光值高於RNA
統計: A(367), B(90), C(59), D(161), E(0) #3388039
詳解 (共 4 筆)
這題考的是核酸(DNA 與 RNA)的基礎化學結構與物理特性,這是生物化學中非常經典的判斷題。我們來逐一解析為什麼 (A) 是正確的,以及其他選項為什麼錯誤。
答案:(A) DNA分子的五碳糖上C-2'的-OH被-H所取代
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解析: 這正是 DNA(去氧核糖核酸) 名稱的由來。RNA 的五碳糖是「核糖(Ribose)」,在 C-2' 位置上有一個羥基(-OH);而 DNA 的五碳糖是「去氧核糖(Deoxyribose)」,其 C-2' 位置上的氧被移除,只剩下氫(-H)。這個結構差異使得 DNA 在化學上比 RNA 穩定得多。
其他選項為什麼是錯誤的?
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(B) 錯誤: RNA 在鹼性條件下極易被水解,但 DNA 不會。
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原因:RNA 在鹼性條件下,其 C-2' 的羥基(-OH)會失去質子變成親核性的氧負離子(-O⁻),這個氧會攻擊鄰近的磷酸二酯鍵,導致 RNA 分子斷裂。DNA 因為 C-2' 只有氫,沒有這個羥基可以發動攻擊,因此在鹼性下較穩定。
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(C) 錯誤: DNA 與 RNA 在強酸或高溫下都會被水解。
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原因:酸性條件會導致「嘌呤去鹼基化(Depurination)」,即鹼基與五碳糖之間的醣苷鍵(Glycosidic bond)斷裂,導致 DNA 或 RNA 結構遭到破壞。
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(D) 錯誤: DNA 加熱變性後,吸光值都會增加,但兩者無直接的高低比較關係。
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原因:這是一種稱為「增色效應(Hyperchromic effect)」的現象。當 DNA 或 RNA 加熱變性,雙股結構解開變成單股時,鹼基暴露出來,導致在 UV 260 nm 的吸光值明顯上升。選項將兩者拿來做比較(高於或低於)在生物學上沒有絕對的定論,這是一個干擾選項。
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? 考試必備記憶表:DNA vs. RNA 性質對照
| 比較項目 | DNA | RNA |
| 五碳糖 | 去氧核糖 (C-2' 為 -H) | 核糖 (C-2' 為 -OH) |
| 鹼性環境 | 穩定 | 不穩定 (易水解) |
| 結構 | 通常雙股 | 通常單股 |
| 主要鹼基 | A, T, C, G | A, U, C, G |
考試防雷重點:
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鹼性水解陷阱: 請務必記住 RNA 怕「鹼」,DNA 怕「酸」(酸會讓嘌呤脫落)。這是一個非常高頻的考點,特別是解釋為什麼 RNA 在演化上作為短期訊息載體,而 DNA 作為長期遺傳物質(因為 DNA 更穩定,不會輕易被細胞內的鹼性環境水解)。
這類結構基礎題是送分題,千萬不能錯過!掌握「RNA 怕鹼,DNA 去氧」這兩點,這類題目就能輕鬆應對。