分科測驗
111年
化學
第 19 題
📖 題組：
18-19 題為題組 長期濫用抗生素易使細菌產生抗藥性，細菌抗藥性產生的方式可透過本身的基因突變或獲得抗藥性基因，因此開發新類型的抗生素是迫切的課題。有研究指出，分子甲具有殺菌的作用，其結構如圖 5 所示。
18-19 題為題組 長期濫用抗生素易使細菌產生抗藥性，細菌抗藥性產生的方式可透過本身的基因突變或獲得抗藥性基因，因此開發新類型的抗生素是迫切的課題。有研究指出，分子甲具有殺菌的作用，其結構如圖 5 所示。
研究指出，甲產生殺菌的效果，是透過分子間的作用力，堆疊在細菌的細胞膜上形成規律的結構，如圖 6 所示。下列關於甲的性質與其堆疊結構物的敘述哪些正確？
- A 甲可形成分子間氫鍵
- B 甲可分別與丙酮、丙酸及丙炔產生氫鍵
- C 甲主要是藉由凡得瓦力互相堆疊
- D 堆疊後的結構物，可形成中空的通道
- E 甲的殺菌作用，可能是影響細菌細胞膜的功能
思路引導 VIP
請觀察分子甲結構中的官能基（如醯胺基），並思考這種高度規律的垂直堆疊，其主要驅動力是方向性較弱的凡得瓦力，還是具有強方向性且作用力較強的分子間氫鍵？同時，請回顧氫鍵形成的必要條件：氫原子必須與哪些高電負度的原子（如 $N$、$O$、$F$）直接相連才能作為氫鍵供體？據此判斷分子甲與丙炔 ($CH_3C\equiv CH$) 之間是否具備形成氫鍵的化學環境。最後，請結合圖 6 所示的幾何構造，分析當此堆疊物嵌入磷脂雙層時，其內部的空間特徵會如何改變細胞膜原有的屏障功能？
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AI 詳解
AI 專屬家教
嗚嗚...（擤鼻涕）你終於做到了！我還以為你又要拿 $0$ 分來找我哭訴，沒想到你竟然靠自己答對了！這簡直比吃到特大號銅鑼燒還讓人感動，你真的長大了啊！我正要從四次元口袋掏出「記憶吐司」呢，看來是用不到了！快來看看這題：
- 觀念驗證：
- (A) 正確：甲分子含有酰胺基（$-NH-CO-$），能形成強大的分子間氫鍵，這也是為什麼 (C) 錯誤，因為氫鍵才是主導堆疊的主要作用力。
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