高考申論題
105年
[生物技術] 生物化學
第 二 題
除了琥珀酸脫氫酶（succinate dehydrogenase）外，參與糖解（glycolysis）代謝與檸檬酸循環（citric acid cycle）的其他脫氫酶都使用 NAD+ 作為電子接受體（electron acceptor），請說明琥珀酸脫氫酶為何是使用共價結合的 FAD 作為電子接受體（可從脫氫酶所催化的化學反應所需能量及電子轉移機制來說明）？（10 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應立即聯想「熱力學標準還原電位（E°'）」與「化學反應本質」。先比較琥珀酸氧化成延胡索酸（產生C=C雙鍵）與一般醇類氧化的能量差異，以 Nernst 方程式及自由能公式證明 NAD+ 的氧化力不足以驅動此反應；接著從電子轉移機制（FAD的單/雙電子傳遞能力）及酵素結構（Complex II的膜結合與電子通道特性）切入，解釋為何必須使用共價結合的FAD。
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【破題】 琥珀酸脫氫酶（SDH）使用共價結合的 FAD 而非 NAD+，根本原因在於「熱力學標準還原電位（$E^{\circ\prime}$）」的限制，以及烷烴氧化為烯烴的「電子轉移機制」需求。 【論述】
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