112年:營養生理生化(1)
在檸檬酸循環(citric acid cycle )中,下列何種酵素作用又稱為受質-層次磷酸化作用(substrate-level phosphorylation ),可不經由電子傳遞鏈產生一個GTP或ATP?
A延胡索酸酶(fumarase)
B檸檬酸合成酶(citrate synthase )
C琥珀醯輔酶A合成酶(succinyl-CoA synthetase )
D蘋果酸去氫酶(malate dehydrogenase )
詳細解析
本題觀念:
本題考查的是檸檬酸循環(Citric Acid Cycle, TCA cycle)中的能量生成步驟,特別是受質-層次磷酸化作用(Substrate-level phosphorylation)。
在細胞呼吸中,ATP(或 GTP)的生成主要有兩種方式:
- 氧化磷酸化(Oxidative phosphorylation):經由電子傳遞鏈建立質子梯度,最後由 ATP 合成酶生成 ATP(產量最大)。
- 受質-層次磷酸化(Substrate-level phosphorylation):不需經過電子傳遞鏈,直接利用高能受質(如含有高能硫酯鍵或磷酸鍵的化合物)水解所釋放的能量,將 ADP 或 GDP 磷酸化為 ATP 或 GTP。
在檸檬酸循環中,只有一個步驟是透過受質-層次磷酸化直接產生 GTP 或 ATP。
選項分析
-
A. 延胡索酸酶(Fumarase):
- 錯誤。
- 功能:催化延胡索酸(Fumarate)水合反應生成蘋果酸(Malate)。
- 能量變化:此步驟不涉及 ATP/GTP 的生成,也不產生 NADH 或 FADH₂。
-
B. 檸檬酸合成酶(Citrate synthase): *
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