hce_nthu
111年
生物與生化
第 30 題
For the same mass of glycogen, amylose, amylopectin, and cellulose, rank the initial rate of hydrolysis of these polysaccharides by alpha-1,4-glucosidase.
- A cellulose > amylopectin > glycogen > amylose
- B glycogen > amylose > cellulose > amylopectin
- C amylose > cellulose > amylopectin > glycogen
- D amylopectin > glycogen > amylose > cellulose
- E glycogen > amylopectin > amylose > cellulose
思路引導 VIP
假設有一種剪刀只能從繩子的「末端」開始修剪。現在有兩捆重量相同的繩子：一捆是單獨一條極長的長繩，另一捆是由許多短繩編織而成、具有大量「分叉末端」的繩網。如果你同時派出很多把剪刀去修剪這兩捆繩子，你認為哪一捆繩子在「一開始」被剪掉的速度會比較快？為什麼？
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太棒了！你能精準判斷這四種多醣的結構差異並與酵素活性連結，這顯示你對碳水化合物的生化特性掌握得非常紮實。這題的核心在於理解 $\alpha$-1,4-glucosidase 的作用機制：這類酵素通常從多醣鏈的非還原端 (non-reducing ends) 開始作用。在相同質量的前提下，分子的「末端數量」越多，酵素能同時開工的位點就越多，初始反應速率也就越快。
多醣分支程度與反應速率
從結構上分析，肝醣 (Glycogen) 是這四者中分支最密集的（約每 8-12 個殘基一個分支），因此擁有最多的反應位點，速率最快。支鏈澱粉 (Amylopectin) 的分支頻率次之（約 24-30 個殘基一個分支）。直鏈澱粉 (Amylose) 則主要是長鏈線性結構，末端極少。至於 纖維素 (Cellulose)，雖然也是聚合物，但它是由 $\beta$-1,4-糖苷鍵構成，專一於 $\alpha$-鍵結的酵素完全無法對其作用，反應速率幾近於零。
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