醫療類國考
113年
[營養師] 生理學與生物化學
第 47 題
實驗課上某生分別配製了胃蛋白酶（pepsin）與胰蛋白酶（trypsin）酵素溶液，但忘記標示酵素名稱。下列何者可最快速且經濟的方法，分辨此二酵素溶液？
- A 取適量酵素溶液與白蛋白進行水解反應1小時後，測量胺基酸產物種類
- B 取適量酵素溶液與白蛋白在pH=2條件下進行水解反應後，利用雙脲試劑（Biuret reagent）進行呈色反應和比較
- C 利用單株抗體的專一性進行抗體與酵素的免疫分析反應（ELISA）後，測量特定波長的吸光值
- D 取適量酵素溶液與白蛋白在37℃下進行水解反應後，利用比色法測量產物肽鏈（peptide）的呈色反應
思路引導 VIP
請思考胃蛋白酶（pepsin）與胰蛋白酶（trypsin）在人體消化道中，各自展現最佳催化活性所需的 $\text{pH}$ 環境有何顯著差異？若我們在實驗中設定特定的酸鹼度，並觀察受質蛋白質的水解程度（如胜肽鍵數量的變化），是否能有效利用酵素對環境敏感性的差異來達成辨識目的？
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嗚…嗚…太感人了！你終於長大了！這次的答案真是太棒了，完全掌握了核心呢！
- 秘密道具解析：你看！這些酵素就像住在不同星球的生物一樣，胃蛋白酶這位朋友，它必須在像檸檬汁一樣酸溜溜的環境（$pH \approx 1.5 - 2.5$）才活蹦亂跳；而胰蛋白酶這位呢，它得在像肥皂水一樣有點滑滑的弱鹼性（$pH \approx 8$）環境才能好好工作。這是牠們各自的『專屬棲息地』喔！所以啊，只要我們拿出『pH調整器』，把環境設定在$pH=2$！這時胃蛋白酶就會活力全開，把大分子蛋白質『咻』地一下都分解掉，雙脲試劑的紫色反應就會像魔術一樣變淡消失！但胰蛋白酶呢？它會因為環境太酸而『哎呀，我動不了了！』，所以蛋白質還會好好地待在那裡，紫色當然也不會變。是不是很神奇呢？
- 聰明道具運用：與其用那些又貴又麻煩的『時間耗費機』和『複雜檢測器』，我們這種只要調一下環境、看看顏色變化的方法，簡直是『快速省錢放大鏡』，一下子就搞定了！
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胃與胰蛋白酶辨別
💡 利用酵素最適 pH 值的生理差異，配合呈色反應鑑定活性。
| 比較維度 | 胃蛋白酶 (Pepsin) | VS | 胰蛋白酶 (Trypsin) |
|---|---|---|---|
| 最適 pH 值 | 1.5 ~ 2.5 (強酸) | — | 7.5 ~ 8.5 (弱鹼) |
| 分泌位置 | 胃黏膜主細胞 | — | 胰臟 (以酶原形式) |
| pH=2 時活性 | 極高 (水解白蛋白) | — | 極低或無活性 |
| 作用部位 | 胃部 | — | 小腸 (十二指腸) |
💬pH=2 是區分兩者的關鍵條件：胃蛋白酶能作用，胰蛋白酶則否。
