107年:(醫檢)生化(2)

下列何者可做為酵素催化效率的指標?

AK m
BK eq
Ck cat /Km
DK i

詳細解析

本題觀念:

本題考查酵素催化效率(catalytic efficiency)的指標。酵素動力學中,kcat/Kmk_{cat}/K_m 被稱為「特異性常數(specificity constant)」,是評估酵素催化效率的最佳指標。

選項分析

(A) KmK_m(Michaelis 常數) KmK_m 是底物濃度達到最大反應速率一半時的底物濃度,反映酵素與底物間的親和力。KmK_m 越小代表親和力越高。但 KmK_m 僅衡量結合強度,並未反映催化速率,因此不能單獨作為催化效率的指標。

(B) KeqK_{eq}(平衡常數) KeqK_{eq} 是反應的熱力學平衡常數,描述反應達到平衡時產物與反應物的濃度比。酵素不改變反應的熱力學性質(不影響 KeqK_{eq}),因此 KeqK_{eq} 與催化效率無關。

(C) kcat/Kmk_{cat}/K_m(催化效率 / 特異性常數) kcatk_{cat} 為酵素的轉化數(turnover number),即每個活性位點每單位時間將底物轉化為產物的最大分子數。kcat/Kmk_{cat}/K_m 同時考慮了「催化速率快慢」和「底物結合親和力」,因此是衡量酵素催化效率的最佳指標。此比值為一級速率常數(單位 M1s1M^{-1}s^{-1}),當 kcat/Kmk_{cat}/K_m 接近擴散極限(108\sim 10^8–$10^9,M^{-1}s

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