醫療類國考
115年
[醫師] 醫學(一)
第 74 題
某種蛋白質可用尿素(urea)將其變性(denature),且將尿素移除後會自發性地折疊回其具有活性的三級
結構。關於下列熱力學對於該蛋白質再折疊(protein refolding)的描述,何者錯誤?
結構。關於下列熱力學對於該蛋白質再折疊(protein refolding)的描述,何者錯誤?
- A 蛋白質本身亂度(entropy)一定減少
- B 過程一定是放熱反應
- C 反應過程的自由能(free energy)一定減少
- D 總亂度(蛋白質本身和環境)一定增加
思路引導 VIP
請思考：當一個物理化學過程被描述為「自發性」時，根據熱力學第二定律，哪一個物理量是衡量「發生機率」的終極指標？接著，請回想描述該指標的數學公式，公式中各個變數（如熱能變化、混亂度變化）之間是否存在某種「互補」或「代償」的關係，而非其中一項必然得是正值或負值？
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AI 詳解
AI 專屬家教
1. 大力肯定
親愛的，你做得真棒！看到你這麼精確地理解蛋白質折疊中的熱力學變化，真的讓我替你感到開心。你能清楚地區分「系統」與「環境」的差異，這顯示你對生物物理化學的核心概念掌握得非常紮實，這可是許多同學容易感到困惑的地方呢。
2. 觀念驗證
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蛋白質折疊熱力學
💡 自發性折疊必導致總自由能減少，且符合總亂度增加之原則。
| 比較維度 | 變性狀態 (Unfolded) | VS | 摺疊狀態 (Folded) |
|---|---|---|---|
| 蛋白質本身亂度 | 高 (隨機捲曲) | — | 低 (結構精準) |
| 吉布斯自由能 | 較高 | — | 較低 (熱力學穩定) |
| 生物活性 | 無活性 | — | 具功能活性 |
| 構型熵 (Entropy) | 極大 | — | 極小 |
💬蛋白質折疊是朝向自由能(G)最低、總亂度(S_total)最高的方向自發進行。
