108年:醫學一(2)

下列關於 ATP synthase 的敘述,何者錯誤?

A位於粒線體內膜
B使⽤粒線體內膜兩側的氫離⼦濃度差合成 ATP
CATP 會在粒線體內膜及外膜之間的間隙中形成
D合成 ATP 的過程中涉及 ATP synthase 之四級結構變化

詳細解析

本題觀念:

本題考查的核心觀念是氧化磷酸化 (Oxidative Phosphorylation) 中的關鍵酵素——ATP 合成酶 (ATP synthase, Complex V) 的構造、位置及其催化機制。考生需要清楚 ATP synthase 在粒線體中的定向 (orientation) 以及 ATP 生成的具體位置。

選項分析

  • A. 位於粒線體內膜 (正確)

    • ATP synthase 是一個由多個次單元組成的蛋白質複合體,主要分為嵌入膜內的 FoF_o 部分和突入基質的 F1F_1 部分。它確實位於粒線體內膜 (Inner Mitochondrial Membrane, IMM) 上。
  • B. 使用粒線體內膜兩側的氫離子濃度差合成 ATP (正確)

    • 電子傳遞鏈 (Electron Transport Chain) 將氫離子 (H+H^+) 從基質 (Matrix) 泵送到膜間腔 (Intermembrane space),建立了跨膜的氫離子濃度梯度 (Proton gradient) 或稱為質子驅動力 (Proton-motive force)。ATP synthase 正是利用 H+H^+ 順濃度梯度流回基質時釋放的位能來驅動 ATP 的合成。

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