112年:醫學二(2)
下列關於葡萄糖新生(gluconeogenesis)的敘述,何者正確?
A葡萄糖新生全部的反應都發生在細胞質
B葡萄糖新生將 pyruvate轉化成葡萄糖需要消耗 ATP及 GTP
C葡萄糖新生過程中所參與的酵素與糖解作用(glycolysis)完全相同,只是反應方向相反
DPhosphoenolpyruvate carboxykinase(PEPCK)的功能是將 phosph oenolpyruvate轉化成 oxaloacetate
詳細解析
本題觀念:
本題考查葡萄糖新生 (Gluconeogenesis) 的詳細代謝路徑、發生場所、能量消耗以及關鍵酵素。葡萄糖新生主要發生在肝臟(部分在腎皮質),是將非碳水化合物前驅物(如乳酸、甘油、生糖胺基酸)轉化為葡萄糖的過程。此過程並非單純糖解作用 (Glycolysis) 的逆反應,因為糖解作用中有三個不可逆步驟,需要特定的葡萄糖新生酵素來「繞道 (Bypass)」。
選項分析
- A 錯誤:葡萄糖新生並非全部反應都發生在細胞質。
- 葡萄糖新生的酵素分佈於三個細胞腔室:
- 粒線體 (Mitochondria):第一步反應由 Pyruvate carboxylase 催化,將丙酮酸 (Pyruvate) 轉化為草醯乙酸 (Oxaloacetate, OAA),此步驟發生在粒線體基質中。
- 細胞質 (Cytosol):大部分的中間步驟(如 OAA 轉為 PEP,以及後續轉化為 Fructose-1,6-bisphosphate 的過程)主要發生在細胞質。
- 內質網 (Endoplasmic Reticulum, ER):最後一步由 Glucose-6-phosphatase 催化,將 Glucose-6-phosphate
- 葡萄糖新生的酵素分佈於三個細胞腔室:
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