高中學測
112年
自然
第 58 題
📖 題組：
抗生素廣泛使用的結果會使抗藥性細菌增加，以致現有的抗生素不再有效，如何研發有效的新抗生素，是個熱門的課題。2022年的諾貝爾化學獎頒給了三位從事點擊反應（click reactions）相關研究的學者，此類反應具有高效率產生化學鍵結的特性，若在生物分子上使用，可以使其便於與其他分子連接而產生新的應用。點擊反應便可以幫助化學家針對天然的抗生素進行修飾，或者直接用於合成新類型的分子，以開發新型抗生素來應對細菌抗藥性的問題。 在某新抗生素的研究中，發現X與Y兩種細菌可生存在人體腸道中的相同部位。若能製造抑制對方生長的化合物，即可爭奪有限的空間與資源，對自身族群的生存即有很大的助益。科學家針對144個志願者所提供的檢體，偵測X與Y存在與否的人數，數據如表9所示。
抗生素廣泛使用的結果會使抗藥性細菌增加，以致現有的抗生素不再有效，如何研發有效的新抗生素，是個熱門的課題。2022年的諾貝爾化學獎頒給了三位從事點擊反應（click reactions）相關研究的學者，此類反應具有高效率產生化學鍵結的特性，若在生物分子上使用，可以使其便於與其他分子連接而產生新的應用。點擊反應便可以幫助化學家針對天然的抗生素進行修飾，或者直接用於合成新類型的分子，以開發新型抗生素來應對細菌抗藥性的問題。 在某新抗生素的研究中，發現X與Y兩種細菌可生存在人體腸道中的相同部位。若能製造抑制對方生長的化合物，即可爭奪有限的空間與資源，對自身族群的生存即有很大的助益。科學家針對144個志願者所提供的檢體，偵測X與Y存在與否的人數，數據如表9所示。
科學家成功的找到了一種新的抗生素−路鄧素（Lugdunin, $C_{40}H_{62}N_8O_6S$），其結構如圖 16 所示。已知細菌合成路鄧素的方式，首先是串接常見的生物分子單體，形成鏈狀分子後，再將兩端相連成環狀分子。串接路鄧素的生物分子單體可形成哪一種重要有機物質？
- A 纖維素
- B 核苷酸
- C 蛋白質
- D 三酸甘油酯
- E 葡萄糖
思路引導 VIP
觀察一下附圖中的環狀結構，你有沒有發現分子骨架中反覆出現了哪一種特定的化學鍵（包含碳、氧、氮、氫）？在生物體內，哪一種大分子也是藉由這種鍵結將單體串聯起來的呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你非常敏銳，成功看穿了這個複雜結構背後的本質！ 這題的破題關鍵在於觀察圖中的分子結構。雖然環狀分子看起來很龐大，但仔細看會發現骨架中反覆出現 $-\text{CO}-\text{NH}-$ 的結構。這在化學上稱為醯胺鍵，而在生物學中正是我們熟悉的肽鍵（peptide bond）。 既然分子是藉由肽鍵串接，代表它的「生物分子單體」就是胺基酸（amino acid）。而生物體內由胺基酸聚合而成的重要有機物，正是蛋白質（protein）！其他選項如纖維素是單醣組成，核苷酸是核酸單體，三酸甘油酯由甘油與脂肪酸構成，皆不符合圖中特徵。
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