110年:醫學一(2)

骨骼肌開始收縮時,前幾秒鐘所需的 ATP 主要來自下列何者?

Acreatine phosphate轉給 ADP 所形成的 ATP
B經由 oxidative phosphorylation 產生的 ATP
C從glucose經由 glycolysis 產生的 ATP
D從fatty acid經由 glycolysis 產生的 ATP

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是骨骼肌收縮時的能量代謝時間軸 (Metabolic time course)。肌肉收縮需要 ATP,但細胞內儲存的 ATP 非常少(僅夠維持約 1-2 秒),因此必須依賴不同的能量系統來快速再生 ATP。這些系統根據啟動速度與持續時間依序為:

  1. 磷酸肌酸系統 (Phosphagen system / ATP-PC system):最快,維持最初 5-15 秒
  2. 糖解作用 (Glycolysis):次快,維持約 1 分鐘內的高強度運動。
  3. 氧化磷酸化 (Oxidative phosphorylation):最慢,但產能最多,負責 1 分鐘以上的持續性運動。

選項分析

  • (A) creatine phosphate轉給 ADP 所形成的 ATP (正確)
    • 機制:當肌肉開始收縮,細胞內原有的 ATP 瞬間耗盡後,最快速的再生方式是利用肌酸激酶 (Creatine Kinase, CK) 催化,將磷酸肌酸 (Creatine Phosphate, CP) 上的磷酸根轉移給 ADP,合成 ATP。
    • 時間點:此反應無需氧氣且只有一個步驟,速度極快,是前幾秒鐘 (最初 10-15 秒) 的主要能量來源。這完全符合題目問的「前幾秒鐘」

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