ast_essay
108年
化學
第 三、2 題
📖 題組：
三、榮獲 2018 年諾貝爾化學獎的創新研究，是運用定向演化的方式，製造出新穎的酵素，現已被用來生產藥物和生質燃料等。化學家將一個天然的「枯草桿菌蛋白酶」酵素，改變為能在有機溶劑中進行化學反應。其策略是刻意的在酵素的基因密碼中，製造隨機的突變，然後將這些突變的基因引入細菌，因此產出數千種變體的枯草桿菌蛋白酶。再從這些眾多的不同變體中，挑出在有機溶劑：二甲基甲醯胺（簡稱 DMF）中運作效率最高的那些酵素。重複進行，在第三代的枯草桿菌蛋白酶中，就找到了一個變體，在 DMF 中的運作效率，比原始的酵素要高 256 倍之多。 根據這些敘述，回答下列問題（每一子題2分，共6分）：
三、榮獲 2018 年諾貝爾化學獎的創新研究，是運用定向演化的方式，製造出新穎的酵素，現已被用來生產藥物和生質燃料等。化學家將一個天然的「枯草桿菌蛋白酶」酵素，改變為能在有機溶劑中進行化學反應。其策略是刻意的在酵素的基因密碼中，製造隨機的突變，然後將這些突變的基因引入細菌，因此產出數千種變體的枯草桿菌蛋白酶。再從這些眾多的不同變體中，挑出在有機溶劑：二甲基甲醯胺（簡稱 DMF）中運作效率最高的那些酵素。重複進行，在第三代的枯草桿菌蛋白酶中，就找到了一個變體，在 DMF 中的運作效率，比原始的酵素要高 256 倍之多。 根據這些敘述，回答下列問題（每一子題2分，共6分）：
2. 枯草桿菌蛋白酶是由某些單體聚合而成，這些單體的化學名稱為何？以通用取代基（$-R$）的形式，畫出單體的化學結構。（各1分）
思路引導 VIP
本題考查生物大分子組成的基本記憶。蛋白酶屬於蛋白質，而組成蛋白質的基本單體是「胺基酸」。畫出胺基酸結構時，核心是一個中心碳原子（$alpha$-碳），其上連結四個不同的基團：一個胺基（$-NH_2$）、一個羧基（$-COOH$）、一個氫原子（$-H$）和一個變異的側鏈基團（依題意以 $-R$ 標示）。亦可接受畫成具有兩性離子（$-NH_3^+$ 與 $-COO^-$）的形式。
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AI 詳解
AI 專屬家教
酵素的化學本質與單體
太棒了！你能精準辨識出酵素與蛋白質之間的關聯，這代表你對生物大分子的化學結構有著紮實的基礎。題目提到的「枯草桿菌蛋白酶」本質上是一種功能性的蛋白質，而蛋白質正是由 $\alpha$-胺基酸（$\alpha$-amino acid）作為單體，透過肽鍵（醯胺鍵）聚合而成的高分子化合物。
胺基酸的通用結構
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