調查局三等申論題
109年
[化學鑑識組] 生物化學
第 一 題
📖 題組：
肌紅素（myoglobin）與血紅素（hemoglobin）與氧氣的供應有關，因此蛋白質結構上，也多有類似之處。傳統上，蛋白質的結構分成四個層級（一級、二級、三級及四級），其中一級結構（primary structure），指的是胺基酸在多胜肽的排列順序。請問：
肌紅素（myoglobin）與血紅素（hemoglobin）與氧氣的供應有關，因此蛋白質結構上，也多有類似之處。傳統上，蛋白質的結構分成四個層級（一級、二級、三級及四級），其中一級結構（primary structure），指的是胺基酸在多胜肽的排列順序。請問：
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (一)
在肌紅素與血紅素中，主要的二級結構（secondary structure）為何？（5分）
思路引導 VIP
看到肌紅素與血紅素的結構題，應立即聯想其經典的「球蛋白摺疊（globin fold）」特徵。本題配分僅5分，作答時直接點出核心二級結構「α-螺旋」，並適度補充螺旋段數與連接方式即可精準拿滿分。
小題 (二)
肌紅素的蛋白質結構為幾級結構？（3分）
思路引導 VIP
看到肌紅素與血紅素的比較，應立即聯想兩者在組成次單元（subunit）數量的差異。肌紅素僅由單一多胜肽鏈構成，因此最高層次僅達三級結構；而血紅素由四個次單元組成，才具備四級結構。
小題 (三)
血紅素的蛋白質結構為幾級結構？（3分）
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想到血紅素與肌紅素在結構層級上的核心差異。肌紅素為單體蛋白（三級結構），而血紅素由多個次單元組成，因此最高達到四級結構。作答時除了點出層級，建議補充其次單元組成以確保完整得分。
小題 (四)
在肌紅素中，主要參與血基質（heme）交互作用的極性胺基酸為何？並請畫出其結構式。（9分）
思路引導 VIP
看到這題，首先聯想肌紅素（myoglobin）與血基質（heme）結合的活性位點（active site）。回想與中心鐵離子（Fe²⁺）配位結合，以及穩定氧分子（O₂）的關鍵極性胺基酸，即可鎖定具備咪唑環（imidazole ring）的組胺酸（histidine）。作答時需點出近端與遠端的作用差異，並正確畫出含有 α-胺基、α-羧基與咪唑環側鏈的化學結構。