108 年 國立臺灣海洋大學食品科學系碩士班食品科學組《生物化學》

這題考驗對病毒基本特性的理解。病毒雖然是無細胞結構的病原體，但它們的生存和繁衍高度依賴宿主細胞。病毒的最終目標是將自身的遺傳物質複製並傳遞下去，這需要利用宿主細胞的機制來完成。

選項分析：
a. 保護自己：病毒確實有保護機制，但這不是其作為細胞寄生者的主要目的。
b. 獲得遺傳資訊：病毒本身攜帶遺傳物質，並非從宿主「獲得」遺傳資訊，而是利用宿主來複製其已有的遺傳物質。

這題考查對 ATP（三磷酸腺苷）結構、功能及水解反應特性的理解。ATP 是細胞中最主要的能量貨幣，其水解釋放能量的機制是生物化學中的重要概念。

選項分析：
a. ATP is usually complexed with Mn2+.
ATP 在細胞內通常與鎂離子 ($Mg^{2+}$) 形成複合物，而不是錳離子 ($Mn^{2+}$)。雖然 $Mn^{2+}$ 有時也可以與 ATP 結合，但 $Mg^{2+}$ 是更普遍且重要的輔因子，尤其是在 ATP 相關的酶促反應中。因此，這個敘述「通常」是錯的。

b. ATP is a kinetically stable molecule.
ATP 在細胞內相對穩定，不會自發地快速水解。這是因為水解反應需要酶的催化。這種動力學上的穩定性使得 ATP 能夠在細胞內儲存和運輸能量，而不是立即釋放。這個敘述是正確的。

c. The reason for the large -ΔG° values of hydrolysis reactions is due to stabilization of products.
ATP 水解釋放大量自由能（大的負 ΔG°）主要是因為水解產物（ADP 和 Pi，或 AMP 和 PPi）比 ATP 更穩定。

這題考查蛋白質的結構層次，特別是四級結構（quaternary structure）。蛋白質的結構分為一級（胺基酸序列）、二級（α-螺旋、β-摺疊）、三級（多肽鏈的三維摺疊）和四級結構（多個多肽亞基組成的複合物）。需要判斷哪個選項中的蛋白質是單一多肽鏈，或者其主要功能形式不依賴於多個亞基的組裝。

選項分析：
a. Immunoglobulins (抗體)：抗體通常由四條多肽鏈組成（兩條重鏈和兩條輕鏈），通過二硫鍵連接，具有明顯的四級結構。
b. Myoglobin (肌紅蛋白)：肌紅蛋白是一種單一多肽鏈蛋白質，負責在肌肉中儲存氧氣。

核心觀念

胺基酸分析（amino acid analysis）主要測定蛋白質的胺基酸組成，不能單憑分析結果確定每個蛋白質分子的殘基數或排列順序。

典型流程是先將蛋白質水解，使胜肽鍵斷裂，再以層析分離並定量各種胺基酸。分析得到的是整份樣品中各種胺基酸的量，可進一步換算成莫耳比例或百分比。水解後，原本的胺基酸排列順序與端點位置資訊便不再保留。

若第 $i$ 種胺基酸的測得莫耳數為 $n_i$，其莫耳百分比為：

也就是將各種胺基酸的莫耳數加總，再以個別胺基酸的莫耳數除以總量。加州大學戴維斯分校的胺基酸分析計算說明亦採用此計算方式。

解題方法

本題的切入點是分清楚兩種資訊：

• 組成比例：某種胺基酸占全部殘基的比例。
• 每分子殘基數：一個蛋白質分子含有幾個該種胺基酸殘基。

兩者並不相同。假設分析結果顯示丙胺酸、甘胺酸與白胺酸的莫耳比為 $1:2:3$，則它們的莫耳百分比分別為：

但每個蛋白質分子含有 $10、20、30$ 個這三種殘基，與含有 $20、40、60$ 個殘基，都會產生相同的組成比例。因此，比例無法決定每個蛋白質分子的絕對殘基數。

若要由樣品的胺基酸量求出每分子殘基數，還必須知道被分析蛋白質的莫耳數 $n_P$。在純蛋白質且水解、回收均適當的條件下：

核心觀念

本題考查醣類的立體化學，需掌握以下定義：

• 對映異構物（enantiomers）：互為不可重疊的鏡像，所有手性中心構型皆相反。
• 非對映異構物（diastereomers）：立體異構物的一種，但不是鏡像；至少一個、但不是全部手性中心構型不同。
• 差向異構物（epimers）：只在一個手性中心構型不同的非對映異構物。
• 立體異構物（stereoisomers）：分子連接順序相同，但空間排列不同。若官能基位置或原子連接方式不同，則屬於構造異構物，不是立體異構物。
• 手性中心數目：開鏈醣中，具有四個不同取代基的碳原子才算手性中心。

解題方法

逐一比較每一對醣的：

1. 碳骨架與官能基位置是否相同；
2. 手性中心數目；
3. 各手性中心的構型差異數目。

其中，葡萄糖與果糖的開鏈結構如下：

• 葡萄糖為醛己糖，手性中心在 $C2$、$C3$、$C4$、$C5$，共有 $4$ 個。
• 果糖為酮己糖，$C2$ 為羰基碳，不具手性；手性中心在 $C3$、$C4$、$C5$，共有 $3$ 個。

因此，葡萄糖並非比果糖少手性中心。

選項分析

a. L-galactose and D-galactose are enantiomers.

正確。

D-galactose 與 L-galactose 的所有手性中心構型皆相反，兩者互為不可重疊的鏡像，因此是對映異構物。

b. Glucose and mannose are epimers.

正確。

葡萄糖與甘露糖皆為醛己糖，碳原子連接方式相同；兩者只在 $C2$ 手性中心的構型不同，其餘手性中心相同，因此互為 $C2$-epimers，也就是差向異構物。

c. Glyceraldehyde and dihydroxyacetone are stereoisomers.

錯誤。

甘油醛的結構為醛糖：

核心觀念

本題考查醣類的立體化學，需掌握以下定義：

• 對映異構物（enantiomers）：互為不可重疊的鏡像，所有手性中心構型皆相反。
• 非對映異構物（diastereomers）：立體異構物的一種，但不是鏡像；至少一個、但不是全部手性中心構型不同。
• 差向異構物（epimers）：只在一個手性中心構型不同的非對映異構物。
• 立體異構物（stereoisomers）：分子連接順序相同，但空間排列不同。若官能基位置或原子連接方式不同，則屬於構造異構物，不是立體異構物。
• 手性中心數目：開鏈醣中，具有四個不同取代基的碳原子才算手性中心。

解題方法

逐一比較每一對醣的：

1. 碳骨架與官能基位置是否相同；
2. 手性中心數目；
3. 各手性中心的構型差異數目。

其中，葡萄糖與果糖的開鏈結構如下：

• 葡萄糖為醛己糖，手性中心在 $C2$、$C3$、$C4$、$C5$，共有 $4$ 個。
• 果糖為酮己糖，$C2$ 為羰基碳，不具手性；手性中心在 $C3$、$C4$、$C5$，共有 $3$ 個。

因此，葡萄糖並非比果糖少手性中心。

選項分析

a. L-galactose and D-galactose are enantiomers.

正確。

D-galactose 與 L-galactose 的所有手性中心構型皆相反，兩者互為不可重疊的鏡像，因此是對映異構物。

b. Glucose and mannose are epimers.

正確。

葡萄糖與甘露糖皆為醛己糖，碳原子連接方式相同；兩者只在 $C2$ 手性中心的構型不同，其餘手性中心相同，因此互為 $C2$-epimers，也就是差向異構物。

c. Glyceraldehyde and dihydroxyacetone are stereoisomers.

錯誤。

甘油醛的結構為醛糖：

核心觀念

本題考查血小板活化因子（platelet-activating factor, PAF）的生理作用與化學分類。

PAF 是一種具有強效生理活性的磷脂，其結構特徵為：

• $sn$-1 位為醚鍵連接的烷基；
• $sn$-2 位通常為乙醯基；
• $sn$-3 位為磷酸膽鹼基。

因此，PAF 屬於特殊的醚型磷脂（ether phospholipid），不是以鞘氨醇為骨架的鞘脂（sphingolipid）。

PAF 可由活化的血小板、嗜鹼性球、肥大細胞、嗜中性球、巨噬細胞及內皮細胞等產生，參與發炎、過敏反應、血小板聚集、血管通透性增加與休克等過程。

解題方法

題幹問的是「下列何者不是 PAF 的特性」，因此採逐項判斷：

1. 先確認 PAF 的主要生理作用；
2. 再確認 PAF 在胚胎著床與胎肺成熟中的作用；
3. 最後檢查其化學分類；
4. 找出與 PAF 定義不符的選項。

其中最具判別力的線索是「sphingolipid」。只要掌握 PAF 是醚型磷脂，而非鞘脂，即可判定答案。

選項分析

a. PAF is a potential mediator in inflammation, allergic responses and shock.

此敘述正確。

PAF 是重要的發炎與過敏反應介質，可促進：

• 血小板聚集與活化；
• 嗜中性球及其他白血球活化；
• 血管通透性增加；
• 平滑肌收縮；
• 發炎細胞聚集與細胞激素釋放。

大量 PAF 作用會造成血管擴張、血壓下降、微循環障礙，因而參與過敏性休克及其他類型的休克。

b. PAF is involved in implantation of the egg in the uterine wall.

此敘述正確。

核心觀念

本題考查轉運 RNA（tRNA）的結構、長度與功能。

tRNA 的主要功能是：

1. 由特定的 aminoacyl-tRNA synthetase 接上正確的胺基酸。
2. 以 anticodon 與 mRNA 上的 codon 配對。
3. 將胺基酸運送至核糖體，參與蛋白質合成。

tRNA 通常具有三葉草狀二級結構，包含：

• 受體臂（acceptor arm）：位於分子末端，負責接合胺基酸。
• 反密碼子環（anticodon loop）：與 mRNA 密碼子互補配對。
• D 環（D loop）
• TΨC 環（TΨC loop）：含有 pseudouridine（假尿嘧啶）。
• 可變環（variable loop）

胺基酸接在 tRNA 的 3' 端 CCA 序列末端腺苷的 2'-OH 或 3'-OH 上，形成 aminoacyl-tRNA。

解題方法

逐一檢查各選項是否符合 tRNA 的基本結構與功能：

1. 胺基酸是否至少各有三種 tRNA？
2. 胺基酸接在 tRNA 的哪一端？
3. tRNA 是否含有修飾鹼基？
4. tRNA 的核苷酸數目是否固定為 73 或 74？
5. 若前述敘述有正確者，則不能選 none of the above。

其中只要找到一個符合標準生化知識的敘述，即可判斷正確答案。

選項分析

a. 錯誤

each amino acid in proteins has at least three unique tRNA species dedicated to chauffeuring its delivery to ribosomes

此敘述錯在「每種胺基酸至少有三種獨特 tRNA」的說法過度絕對。

不同胺基酸所對應的 tRNA 種類數量並不固定。有些胺基酸具有多種 isoacceptor tRNA，有些則只有一種或少數幾種。tRNA 的數量與種類受到物種、基因組及密碼子使用偏好的影響。

此外，某些 tRNA 的 anticodon 可透過 wobble pairing 辨認多個相關密碼子，因此不需要每一個密碼子都配置三種 tRNA。

b. 錯誤

the 5' end of the molecule is the site of attachment for the amino acid

胺基酸不是接在 tRNA 的 5' 端，而是接在 3' 端。

成熟 tRNA 的 3' 端通常具有保守的：

核心觀念

第二型限制酶（type II restriction endonuclease）會辨識特定的 DNA 核苷酸序列，並在辨識位點內或附近的固定位置切割 DNA。典型辨識序列具有二重對稱性，常呈回文序列：同一條 DNA 鏈沿 $5'\to3'$ 方向讀取的序列，與互補鏈沿 $5'\to3'$ 方向讀取的序列相同。

第二型限制酶切割後可形成平端，也可形成黏性末端；末端型態取決於切割位置與方式。

解題方法

先辨認選項描述的是哪一類核酸酶作用：第二型限制酶的關鍵特徵是「辨識特定 DNA 序列，並在特定位置切割」。再排除描述末端逐步降解、只形成平端，或作用於 RNA 的選項。

選項分析

這題考查對 DNA 聚合酶 (DNA polymerase) 功能的理解。DNA 聚合酶是 DNA 複製的核心酶，負責合成新的 DNA 鏈。題目要求找出一個「不正確」的敘述。

選項分析：
a. generates dsDNA from ssDNA.
DNA 聚合酶可以利用單鏈 DNA (ssDNA) 作為模板，合成互補的單鏈 DNA，進而形成雙鏈 DNA (dsDNA)。例如，在某些病毒複製或 DNA 修復過程中，DNA 聚合酶可以從 ssDNA 模板開始合成。此敘述正確。

b. copies the sequence of nucleotides of one strand to form a new second strand.
這是 DNA 複製的基本功能。DNA 聚合酶通過讀取模板鏈的序列，按照鹼基配對原則（A-T, G-C）合成互補鏈。此敘述正確。

c. copies the sequence of nucleotides of one strand in a complementary fashion.
這與選項 b 意思相同，強調了互補配對原則。DNA 聚合酶合成的新鏈是模板鏈的互補鏈。此敘述正確。

這題考查 RNA 干擾 (RNA interference, RNAi) 的機制。RNAi 是一種基因沉默機制，通過雙鏈 RNA (dsRNA) 或小干擾 RNA (siRNA) 導致特定 mRNA 的降解或翻譯抑制。

選項分析：
a. siRNA binds to RNA polymerase preventing mRNA production.
RNA 聚合酶 (RNA polymerase) 是轉錄 (transcription) 的關鍵酶，負責合成 mRNA。siRNA 的作用機制不在於直接結合 RNA 聚合酶。此敘述不正確。

b. a single strand of the siRNA binds to the gene transcript, preventing translation.
siRNA (small interfering RNA) 在 RNAi 過程中，會被切割成單鏈，然後其中一條鏈（通常是反義鏈，antisense strand）會與目標 mRNA 分子結合。這種結合會導致 mRNA 被核酸酶 (如 RISC 複合體中的 Dicer 或 Ago2) 降解，從而阻止翻譯。所以，單鏈 siRNA 與 mRNA 結合是其作用機制的一部分，並阻止翻譯。此敘述是正確的。

這題考查對競爭性抑制 (competitive inhibition) 和非競爭性抑制 (noncompetitive inhibition) 的區別與特性。題目要求找出關於非競爭性抑制的「不正確」敘述。

非競爭性抑制的特點是：

1. 抑制劑 (inhibitor) 和受質 (substrate) 可以同時結合到酶上，但它們結合的位置不同。抑制劑結合在異變位點 (allosteric site)，而受質結合在活性位點 (active site)。
2. 抑制劑可以結合到自由酶 (free enzyme, E) 上，形成 EI 複合物；也可以結合到酶-受質複合物 (enzyme-substrate complex, ES) 上，形成 ESI 複合物。
3. 由於抑制劑結合的位點與受質結合的位點不同，增加受質濃度無法完全克服抑制作用。
4. 非競爭性抑制會降低酶的最大反應速率 ($V_{max}$)，但對受質親和力 (Km) 的影響取決於抑制劑是否影響 ES 複合物的形成或轉化。在典型的純非競爭性抑制中，$K_m$ 不變，但 $V_{max}$ 降低。在混合非競爭性抑制中，$K_m$ 和 $V_{max}$ 都會改變。題目中的描述傾向於純非競爭性抑制。
5. 抑制劑結合可能導致酶構象發生變化，進而影響其催化活性。

選項分析：
a. The inhibitor can cause a conformational change in the enzyme.
抑制劑結合到異變位點，可能引起酶構象的改變，影響活性位點的催化能力。

這題考查酶催化機制的原理。酶通過降低反應的活化能來加速反應。

選項分析：
a. binding of substrate to an enzyme often causes strain, thus promoting transition state formation.
酶的催化機制之一是通過結合受質並使其構象發生變化，產生「應變」(strain)，從而使受質更接近過渡態 (transition state) 的結構。這種接近過渡態的結構穩定性是酶催化活性的關鍵。此敘述正確。

b. an enzyme mechanism is vastly different from the uncatalyzed reaction.
酶催化反應與無催化反應的區別在於酶降低了活化能。雖然酶可能通過不同的中間體或結合方式加速反應，但其總體反應物和產物是相同的。酶催化的「機制」實際上是通過提供一個能量更低的反應途徑，而不是一個完全不同的反應。說「vastly different」可能過於絕對。更準確的說法是，酶提供了一個能量更低的活化能壘。

c. a random single displacement mechanisms requires that substrates bind to the enzyme in

這題考查調節酶 (regulatory enzymes) 的特性。調節酶通常是通過變構效應 (allosteric effects) 或共價修飾來調節其活性，以響應細胞內外的信號，控制代謝途徑。

選項分析：
a. may be stimulated by allosteric activators.
變構激活劑 (allosteric activators) 可以結合到調節酶的變構位點，改變酶的構象，從而增加其活性。這是調節酶的一個重要特性。此敘述正確。

b. substrate binding is cooperative.
協同結合 (cooperative binding) 指的是一個底物分子結合到一個亞基上會影響其他亞基對底物的親和力。這通常發生在具有多個亞基的變構酶中，導致 sigmoidal 曲線。雖然不是所有調節酶都表現出協同結合，但這是許多變構調節酶的特徵。

c. v vs [S] plots are sigmoid- or S-shaped.
sigmoidal (S形) 的速度-底物濃度曲線是變構酶（通常是調節酶）的標誌性特徵，表明底物結合存在協同性，並且酶的活性對底物濃度的變化非常敏感。此敘述正確。

核心觀念

本題考查環磷酸腺苷依賴性蛋白激酶（cAMP-dependent protein kinase，PKA）的結構、活化方式與糖原分解訊息傳遞。

PKA 靜止時以四聚體全酶存在，由兩個調節次單元與兩個催化次單元組成，常寫作 $R_2C_2$。調節次單元會抑制催化次單元；當 cAMP 與調節次單元結合後，催化次單元釋出並磷酸化下游蛋白質。

解題方法

先由 PKA 的全酶結構判斷敘述 a、b、e，再沿著糖原分解的磷酸化級聯確認 PKA 的直接作用對象：

PKA 會磷酸化並活化磷酸化酶激酶；接著由磷酸化酶激酶磷酸化糖原磷酸化酶。因此，若選項把糖原磷酸化酶說成 PKA 的直接受質，即為錯誤敘述。

選項分析

• a. also known as PKA：正確。 cAMP-dependent protein kinase 即為 PKA 的全名。

這題考查氨醯-tRNA 合成酶 (aminoacyl-tRNA synthetases) 的特性。這些酶負責將正確的氨基酸連接到其對應的 tRNA 分子上，這是蛋白質合成中的關鍵一步，稱為氨醯化 (aminoacylation) 或 tRNA 載入 (tRNA charging)。題目要求找出「不正確」的敘述。

選項分析：
a. they must "read" the anticodon of the tRNA.
氨醯-tRNA 合成酶需要識別其對應的 tRNA 分子，這包括識別 tRNA 的結構特徵，如 D 環、T$\psi$C 環，以及最重要的反密碼子環 (anticodon loop)。雖然合成酶不直接「讀取」反密碼子序列（即進行鹼基配對），但它們通過識別反密碼子環的結構來確保將正確的氨基酸連接到正確的 tRNA 上。因此，說它們「read」反密碼子，在這裡可以理解為通過識別來確定 tRNA 的種類。此敘述可以被認為是正確的，儘管「read」一詞可能稍有歧義。更精確的說法是，它們通過識別 tRNA 的特定區域（包括反密碼子區域）來進行特異性結合。

b. through binding specificity, they relate specific amino acids to appropriate codons.

這題考查蛋白質結構中兩個半胱氨酸殘基的常見反應。半胱氨酸 (cysteine) 是一種含有硫醇基 (-SH) 的氨基酸。

這題考查組蛋白 (histones) 的組成特性及其與 DNA 的相互作用。組蛋白是與 DNA 結合形成核小體 (nucleosome) 的鹼性蛋白質，是真核細胞染色質的主要成分。

組蛋白富含帶正電的氨基酸，主要是賴氨酸 (lysine) 和精氨酸 (arginine)。這些氨基酸的側鏈在生理 pH 下帶正電 ($-\text{NH}_3^+$)。

這題考查協助蛋白質摺疊的蛋白質。這些蛋白質稱為分子伴侶 (molecular chaperones) 或伴侶蛋白 (chaperonins)。

這題考查菌落雜交 (colony hybridization) 實驗的正確步驟順序。菌落雜交是一種用於篩選含有特定基因的細菌菌落的方法，通常使用放射性標記或螢光標記的 DNA 探針。

實驗的基本原理是：

1. 將含有重組質粒的細菌培養在平板上，使其長出菌落。
2. 製作菌落的複製品（replica）。
3. 裂解菌落，將 DNA 變性，並使其固定在膜上。
4. 用帶有標記的 DNA 探針進行雜交。
5. 洗去未結合的探針。
6. 通過放射自顯影等方法檢測雜交信號，從而識別出含有目標 DNA 序列的菌落。

這題考查脂肪細胞 (adipose cells) 中脂肪酸釋放（脂肪分解, lipolysis）的信號傳導途徑。這個過程通常由激素（如腎上腺素、胰高血糖素）觸發，並涉及 cAMP 的細胞內信號傳導。

該過程的典型順序如下：

1. 激素（如腎上腺素）與細胞膜上的 G 蛋白偶聯受體 (GPCR) 結合。
   D. hormone binding receptor
2. 受體激活 G 蛋白，然後激活腺苷酸環化酶 (adenylyl cyclase)。
   E. adenylyl cyclase activation
3. 腺苷酸環化酶將 ATP 轉化為環腺苷酸 (cAMP)。
   B. CAMP production
4. cAMP 結合到蛋白激酶 A (PKA) 的調節亞基上，釋放催化亞基，從而激活 PKA。

這題考查氨基酸的分類，包括必需氨基酸 (essential amino acids) 和生酮氨基酸 (ketogenic amino acids)。

必需氨基酸是人體無法自行合成，必須從飲食中獲取的氨基酸。對於人類，必需氨基酸有：組氨酸 (histidine)、異亮氨酸 (isoleucine)、亮氨酸 (leucine)、賴氨酸 (lysine)、蛋氨酸 (methionine)、苯丙氨酸 (phenylalanine)、蘇氨酸 (threonine)、色氨酸 (tryptophan) 和纈氨酸 (valine)。

生酮氨基酸是指其分解代謝產物可以進入三羧酸循環 (TCA cycle)，但不能轉化為葡萄糖，而是可以轉化為乙醯輔酶 A (acetyl-CoA) 或乙醯乙醯輔酶 A (acetoacetyl-CoA)，進而形成酮體 (ketone bodies) 的氨基酸。

專門的生酮氨基酸 (exclusively ketogenic amino acids) 是指其分解代謝產物只能生成酮體，而不能生成葡萄糖。

這題考查對醣類分類的理解，特別是醛醣 (aldose) 和酮醣 (ketose) 的區別，以及碳原子數量的分類（戊醣 pentose, 己醣 hexose 等）。

醛醣是指其分子中含有醛基 (-CHO) 的醣類，酮醣是指其分子中含有酮基 (C=O) 的醣類。
戊醣 (pentose) 是指含有五個碳原子的醣類。

我們來分析各選項：
(a) Galactose (半乳糖)：是六碳醣 (hexose)，也是醛醣 (aldose)。

這題考查氨基酸側鏈的酸鹼性質，以及它們在酶催化中的作用，特別是與 pH 7 左右的 pKa 值相關的氨基酸。

一般來說，蛋白質的 pKa 值受其化學環境（如局部 pH、與其他氨基酸的相互作用）影響。然而，我們需要考慮氨基酸側鏈的「固有」pKa 值，以及在生理 pH (約 7.4) 下它們的質子化狀態。

我們來看看各選項的側鏈及其 pKa 值：
(a) Cysteine (半胱氨酸)：側鏈是硫醇基 (-SH)。其 pKa 值約為 8.3。在 pH 7 時，約有一半是質子化的 (-SH)，一半是去質子化的 (-S^-)。硫醇負離子 (-S^-) 可以作為一個強鹼或強親核試劑。
(b) Aspartate (天冬氨酸)：是天冬氨酸的去質子化形式，側鏈是羧酸基 (-COO^-)。其 pKa 值約為 3.9。在 pH 7 時，幾乎完全去質子化 (-COO^-)。
(c) Glutamate (谷氨酸)：是谷氨酸的去質子化形式，側鏈是羧酸基 (-COO^-)。其 pKa 值約為 4.1。在 pH 7 時，幾乎完全去質子化 (-COO^-)。
(d) Lysine (賴氨酸)：側鏈是氨基 (-$\text{NH}_2$)。其 pKa 值約為 10.5。在 pH 7 時，幾乎完全質子化 (-$\text{NH}_3^+$)。
(e) Histidine (組氨酸)：側鏈是咪唑環。其 pKa 值約為 6.0。

這題考查酶的催化能力 (catalytic power)，這是酶提高反應速率的程度。催化能力通常通過比較酶催化反應的速率常數 ($k_{cat}$ 或 $k_{enzyme}$) 與無催化反應的速率常數 ($k_{uncatalyzed}$) 的比值來衡量。

題目給定了：
酶催化反應的速率常數 ($k_{enzyme}$) = $2 \times 10^5 \text{ sec}^{-1}$

核心觀念

本題考查真核細胞中主要代謝途徑的細胞區室分布。以動物細胞的基本生物化學分類而言：

• 粒線體基質：三羧酸循環（TCA cycle）、脂肪酸 β-氧化，以及部分胺基酸分解代謝。
• 粒線體內膜：電子傳遞鏈與氧化磷酸化。
• 細胞質：脂肪酸合成，以及部分胺基酸代謝反應。

胺基酸分解代謝通常包括轉胺、氧化脫胺、碳骨架進入 TCA cycle 等步驟。其中，麩胺酸的氧化脫胺，以及尿素循環的部分反應位於粒線體基質，因此在考試的典型區室分類中，胺基酸分解代謝可歸入粒線體相關代謝。

解題方法

逐一判斷各代謝途徑的主要位置：

1. 胺基酸分解代謝：包含粒線體中的氧化脫胺與碳骨架氧化，列為正確。
2. 胺基酸氧化：題目將其列為獨立敘述，但「胺基酸氧化」並不是本題採用的主要代謝途徑分類；其相關反應已包含在胺基酸分解代謝中，因此不另列。
3. 脂肪酸氧化：β-氧化主要在粒線體基質進行，正確。
4. 脂肪酸合成：主要在細胞質進行，錯誤。
5. TCA cycle：位於粒線體基質，正確。

因此符合題目分類的是 A、C、E。

選項分析

A. amino acid catabolism

正確。胺基酸分解代謝包含：

• 胺基轉移反應；
• 麩胺酸的氧化脫胺；
• 氨進入尿素循環；
• 碳骨架轉變為丙酮酸、乙醯輔酶 A 或 TCA cycle 中間產物。

其中氧化脫胺及尿素循環前兩步等重要反應位於粒線體，因此胺基酸分解代謝屬於粒線體相關代謝。

B. amino acid oxidation

本題分類中不列為獨立正確項目。胺基酸氧化確實是胺基酸分解代謝的一部分，但題目將「amino acid catabolism」視為完整代謝類別，並未把「amino acid oxidation」另列為粒線體的主要獨立途徑。

因此在本題的選項設計下，B 不選。

C. fatty acid oxidation

正確。長鏈脂肪酸先在細胞質側活化為脂醯輔酶 A，再透過肉鹼穿梭系統進入粒線體基質，進行 β-氧化：

綠豆 (Vigna radiate) 的蛋白質水解物 (MBPHs) 因其多樣的生物活性而受到廣泛關注。在本研究中，MBPHs 根據分子量被分成三種組分：MBPHS-I（<3 kDa）、MBPHS-II（3-10 kDa）和 MBPHS-III（>10 kDa）。體外研究了它們的抗氧化活性和血管緊張素轉化酶 (ACE) 抑制活性。

這是一個標題擬定題，要求根據提供的英文摘要，制定一個簡潔（20字以內）的中文或英文標題。標題應能概括摘要的核心內容。

摘要的核心內容包括：

1. 研究對象：綠豆蛋白質水解物 (MBPHs)，特別是其不同分子量組分 (MBPHs-I)。
2. 研究內容：生物活性（抗氧化、ACE 抑制）。
3. 主要發現：MBPHs-I 活性最佳，富含疏水/芳香氨基酸，具有作為天然功能性補充劑的潛力。

基於以上要點，可以擬定以下標題：

中文標題範例：

1. 綠豆蛋白水解物 MBPHs-I 的生物活性研究 (16字)
2. 綠豆蛋白水解物：抗氧化與 ACE 抑制活性 (15字)
3. MBPHs-I：綠豆蛋白水解物的功能性研究 (15字)
4. 綠豆蛋白質水解物 MBPHs-I 的抗氧化及 ACE 抑制作用 (17字)