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IB 生物：酶與反應動力學（進階 10 題）
IB 生物：酶與反應動力學（進階 10 題）
進階十題：Q10 與初速、活性單位、變性與失活的分別、競爭性與非競爭性抑制，以及 Vmax 與 Km 的判讀。
練習重點 Q10 只可在最適溫度以下外推；抑制類型要同時看 Vmax 與 Km。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 |
| 建議時間 | 30 |
| 難度分佈 | 基礎 4 · 進階 3 · 挑戰 2 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節：IB 生物：酶與反應動力學 |
| 適用年級 | IB 生物（HL） |
02 題目（10 題）
- 基礎某酶在 4 分鐘內產生 24 cm³ 氣體。求平均速率。
- 基礎甚麼是 Q10？多數酶反應的 Q10 約為多少？
- 基礎煮沸後再冷卻的酶能否恢復活性？為甚麼？
- 基礎酶活性單位 U 的一般定義是甚麼？
- 進階由 0 至 2 分鐘，產物由 0 增至 18 cm³。求最初兩分鐘的平均速率，並說明它與初速的關聯。
- 進階20°C 時速率為 5 cm³/min，30°C 時為 10 cm³/min。(a) 求 Q10。(b) 若依同一 Q10 推算，40°C 的速率是多少？這個推算有甚麼限制？
- 進階競爭性與非競爭性抑制劑在結合位置及「提高底物濃度能否克服」兩方面有甚麼分別？
- 挑戰某酶的 Vmax 為 120 cm³/min，Km 為 4 mM。當底物濃度等於 Km 時，反應速率是多少？
- 挑戰加入抑制劑後 Vmax 仍為 120 cm³/min，但 Km 由 4 mM 上升至 8 mM。這屬於哪一類抑制？為甚麼？
- 錯題重練有學生把「30 分鐘內產生 90 cm³」直接寫成「速率 = 90 cm³/min」。正確嗎？為甚麼？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 24 ÷ 4 = 6 cm³/min。 | 速率計算永遠是產物量除以時間，並保留單位。 |
| 2 | Q10 是溫度每上升 10°C 時反應速率的倍數，多數酶反應約為 2（即速率約加倍）。 | Q10 只適用於最適溫度以下；超過最適溫度後速率反而下降。 |
| 3 | 不能。煮沸使氫鍵與離子鍵斷裂，酶的三級結構永久改變（變性），活性位點形狀無法復原。 | 變性是不可逆的結構改變，這與低溫造成的暫時失活不同。 |
| 4 | 在指定條件下，每分鐘催化 1 μmol 底物轉化所需的酶量定為 1 U。 | 活性單位描述的是催化能力，不是酶的質量，所以不能用克數比較兩種酶的活性。 |
| 5 | 18 ÷ 2 = 9 cm³/min，這就是初速（曲線起始的直線部分）。 | 初速要用曲線最初近乎直線的一段計算，後段因底物減少而變慢。 |
| 6 | (a) Q10 = 10 ÷ 5 = 2。(b) 推算 10 × 2 = 20 cm³/min，但高於最適溫度後酶會變性，實際速率不會再倍增。 | Q10 外推只適用於最適溫度以下；接近或超過最適溫度時推算會高估。 |
| 7 | 競爭性抑制劑結合活性位點，提高底物濃度可以克服；非競爭性抑制劑結合活性位點以外的位置並改變其形狀，提高底物濃度無效。 | 這個分別亦是實驗判斷抑制類型的依據：Vmax 不變而 Km 上升屬競爭性。 |
| 8 | 當底物濃度等於 Km，速率剛好是 Vmax 的一半，即 120 ÷ 2 = 60 cm³/min。 | Km 的定義就是達到半最大速率所需的底物濃度，這個關聯可以直接用。 |
| 9 | 競爭性抑制。Vmax 不變表示酶仍可被完全飽和，Km 上升表示需要更多底物才能達到半最大速率，符合競爭性抑制的特徵。 | 判讀要同時看兩個參數：只看 Km 或只看 Vmax 都容易誤判。 |
| 10 | 不正確。速率要除以時間：90 ÷ 30 = 3 cm³/min，把總量當速率會大 30 倍。 | 這是最常見的計算失分位：總產量、即時產量與速率三者不同。 |
04 做完之後怎樣跟進
- 對完答案，只重做錯的那幾題，並在錯題旁寫出錯在哪一步（公式、單位還是抄錯數）。
- 同一題隔兩日再做一次；兩次都對才可以移到下一份練習。
- 家長只需看答案欄與解說欄，不必逐題講解。
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫，並非任何學校、出版社或考試局的試題；數值與答案均以程式核算。