下列何者無法經由受質階層磷酸化（ substrate-level phosphorylation ）直接合成 ATP （或 GTP ）？

本題觀念：

本題考查的是細胞呼吸作用中「受質階層磷酸化」（Substrate-level phosphorylation）的具體反應步驟。 受質階層磷酸化是指在代謝反應中，高能受質直接將磷酸基團轉移給 ADP（或 GDP），從而合成 ATP（或 GTP）的過程。這與電子傳遞鏈中的氧化磷酸化不同。在糖解作用（Glycolysis）和檸檬酸循環（TCA cycle）中，只有特定的幾個步驟涉及此機制。

選項分析

• (A) 2-phosphoglycerate (2-磷酸甘油酸)：正確答案。

  • 在糖解作用中，2-phosphoglycerate 是由 Enolase（烯醇化酶）催化轉變為 Phosphoenolpyruvate (PEP)。
  • 這是一個脫水反應（Dehydration），移除一分子水，產生雙鍵，使分子處於較高能狀態，但此步驟本身並不產生 ATP。ATP 的生成是在下一步驟（PEP 轉變為 Pyruvate）才發生的。

• (B) phosphoenolpyruvate (PEP, 磷酸烯醇丙酮酸)：錯誤。

  • PEP 是糖解作用中擁有最高磷酸轉移位能的化合物之一。
  • 由 Pyruvate kinase（丙酮酸激酶）催化，PEP 將磷酸基團轉移給 AD

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