110年:物治基礎(1)

肌肉細胞使用一個葡萄糖分子進行無氧代謝( anaerobic metabolism )或有氧代謝( aerobic metabolism )時,可分別淨獲得幾個 ATP ?

A無氧代謝 2個、有氧代謝 4 個
B無氧代謝 24個、有氧代謝 38 個
C無氧代謝 2個、有氧代謝 38 個
D無氧代謝 38個、有氧代謝 2 個

詳細解析

本題觀念:

本題考查核心觀念為 葡萄糖代謝的能量產出 (ATP Yield),特別是區分「無氧代謝」與「有氧代謝」在ATP淨生成量上的巨大差異。

  1. 無氧代謝 (Anaerobic Metabolism)

    • 發生於細胞質 (Cytosol)。
    • 主要途徑為 糖解作用 (Glycolysis) 加上乳酸發酵 (Lactic acid fermentation)。
    • 雖然糖解作用產生了 4 個 ATP,但起始階段消耗了 2 個 ATP,因此淨獲得 (Net yield) 為 2 個 ATP
    • 後續將丙酮酸轉化為乳酸的過程不產生 ATP,僅是為了再生 NAD+ 以維持糖解進行。
  2. 有氧代謝 (Aerobic Metabolism)

    • 發生於粒線體 (Mitochondria)。
    • 包含 糖解作用丙酮酸氧化克氏循環 (Krebs cycle)電子傳遞鏈 (ETC)
    • 透過氧化磷酸化 (Oxidative phosphorylation),能產生大量 ATP。
    • 傳統教科書的理論最大值為 36 或 38 個 ATP (取決於電子穿梭系統的類型)。儘管現代生化學修正

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