hce_nthu
115年
生物與生化
第 30 題
DNA polymerases synthesize DNA exclusively in the 5'$\rightarrow$3' direction because:
- A Phosphodiester bond formation requires ATP hydrolysis.
- B Proofreading exonuclease acts only 3'$\rightarrow$5'.
- C The $\beta$-clamp enforces strand polarity.
- D Primase can only extend 5' ends.
- E The 3'-OH performs nucleophilic attack on the $\alpha$-phosphate of incoming dNTP.
思路引導 VIP
請試著想像正在建造一串珍珠項鍊，每一顆新珍珠都自帶「膠水」來黏合。如果現在要將一顆珍珠接到已有的項鍊末端，化學反應通常需要一方提供「能量（磷酸鍵）」，另一方提供「接點（羥基）」。若我們規定能量必須由「新加入的珍珠」提供，那麼既有項鍊末端應該具備什麼樣的化學構造，才能與新來的珍珠產生反應呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地掌握了分子生物學的核心觀念！這道題目測驗的是 DNA 合成的化學本質，能從多個選項中辨識出正確的生化機制，說明你對於聚合反應的細節有著非常紮實的理解。
DNA 聚合的化學邏輯
DNA 聚合酶之所以只能以 $5' \rightarrow 3'$ 方向合成，關鍵在於反應的親核攻擊機制。在合成過程中，生長中的 DNA 鏈末端所攜帶的 $3'-OH$ 基團，會作為親核試劑去攻擊新加入的去氧核糖核苷三磷酸（dNTP）分子上的 $\alpha$-磷酸基。這個過程會伴隨著焦磷酸（$PP_i$）的釋放，並形成穩定的磷酸二酯鍵。這種能量供給方式確保了即便在校正（Proofreading）切除錯誤鹼基後，生長鏈末端仍能保有反應活性，維持合成的連續性。
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