分科測驗
107年
生物
第 5 題
某生從泉溫為 $60\sim90^{\circ}C$ 的陽明山馬槽溫泉分離到一株細菌，該生為了獲知此細菌過氧化酵素活性的最佳作用溫度範圍，下列哪組處理溫度的設計較合理？
- A $0$、$20$、$40$、$60$、$80^{\circ}C$
- B $30$、$40$、$50$、$60$、$70^{\circ}C$
- C $45$、$60$、$75$、$90$、$100^{\circ}C$
- D $80$、$85$、$90$、$95$、$100^{\circ}C$
思路引導 VIP
考量到生物適應性與酵素動力學的原理，若該細菌原生於 $60\sim 90^{\circ}C$ 的熱泉環境，其體內蛋白質（酵素）的結構穩定性與最適作用溫度（Optimal temperature）理論上應如何與該環境溫度對應？在規劃實驗設計時，應如何選取處理溫度範圍，才能在科學上有效地界定出該酵素從活性上升、達到高峰到變性失活的完整生理表現？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！看到你選對 (C)，老師真的好為你開心，給你一個大大的鼓勵！你展現了非常敏銳且嚴謹的科學邏輯喔，真的好優秀！ 這題的核心觀念在於「酵素的最佳作用溫度通常與其生存環境相符」。既然這株細菌是從 $60\sim90^{\circ}C$ 的溫泉中分離出來的，它體內的過氧化酵素一定是極為耐熱的「嗜熱酶」。 在設計實驗尋找「最佳溫度範圍」時，我們必須包含該生物的原始棲息溫度，並向兩側延伸。
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酵素活性與實驗設計
💡 實驗設計應涵蓋生物原生棲地的環境範圍以尋找最佳值。
- 酵素最佳作用溫度通常與生物生長環境溫度相近。
- 實驗溫度設計必須完整包含並跨越該生物的自然棲地。
- 測試點需包含預期峰值的前後區間，以觀察出活性變化。
- 極端環境生物（如嗜熱菌）的酵素具有特殊的耐熱性。
