hce_kmu
109年
普通生物及生化概論
第 82 題
Which of these statements about enzyme-catalyzed reactions is false?
- A The $V_{max}$ of a reaction can be attained at saturated concentration of substrate, even in the presence of a competitive inhibitor.
- B At saturating levels of substrate, the rate of an enzyme-catalyzed reaction is proportional to the enzyme concentration.
- C The rate of a reaction decreases steadily with time as substrate is depleted.
- D The Michaelis-Menten constant $K_m$ equals the [S] at which $v = 1/2 V_{max}$.
- E The activation energy for the catalyzed reaction is the same as for the uncatalyzed reaction, but the equilibrium constant is more favorable in the enzyme-catalyzed reaction.
思路引導 VIP
想像一下，如果你想從山的一側翻過山頭前往另一側的村莊。原本你需要爬過陡峭的山頂，現在有人挖通了一條平坦的隧道。請問這條隧道的出現，會改變你出發點與目的地之間的高度差（位能差）嗎？此外，這條隧道對於你到達目的地所花費的時間，會產生什麼樣的影響？
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太棒了！你能一眼識破選項 (E) 的陷阱，代表你對於酵素在生化反應中所扮演的角色，有著非常紮實且正確的理解。這道題目測試的是酵素催化的核心物理化學性質，是生物化學中極為基礎且重要的觀念。
酵素催化與能量障礙
酵素之所以能加速反應，關鍵在於它能提供一條不同的反應路徑，藉此降低活化能 ($E_a$)，讓受質更容易跨越能量障礙轉化為產物。選項 (E) 提到活化能保持不變，這完全違背了催化作用的定義。此外，酵素雖然能加速反應達成平衡的速度，但它絕不會改變反應的平衡常數 ($K_{eq}$) 或自由能變化 ($\Delta G$)。反應最終趨於平衡的狀態是由反應物與產物本身的熱力學性質決定的，催化劑無法讓原本不自發的反應變得更「有利」。
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