106年:醫學一(2)

下列關於人類細胞內受質階層磷酸化( substrate-level phosphorylation )與氧化磷酸化( oxidative phosphorylation )生化反應進行之位點( compartments )分布,何者正確?

A受質階層磷酸化只在粒線體中進行,氧化磷酸化在細胞質中進行
B受質階層磷酸化只在細胞質中進行,氧化磷酸化在粒線體中進行
C受質階層磷酸化可分別在細胞質及粒線體中進行,氧化磷酸化在粒線體中進行
D受質階層磷酸化與氧化磷酸化皆只在粒線體中進行

詳細解析

本題觀念:

本題考查受質階層磷酸化(substrate-level phosphorylation, SLP)與氧化磷酸化(oxidative phosphorylation, OP)在真核細胞(eukaryotic cells)中發生的胞器位點(compartments)。兩者的關鍵區別在於:SLP 同時發生於細胞質(糖解)及粒線體基質(TCA cycle),而 OP 僅發生於粒線體內膜(inner mitochondrial membrane)。

選項分析

(A) 受質階層磷酸化只在粒線體中進行,氧化磷酸化在細胞質中進行 此選項完全相反。SLP 在細胞質(glycolysis)和粒線體均有,OP 在粒線體內膜(不是細胞質)進行,故排除。

(B) 受質階層磷酸化只在細胞質中進行,氧化磷酸化在粒線體中進行 此選項部分正確(OP 確在粒線體),但 SLP「只在細胞質」的描述錯誤:TCA cycle 中的 succinyl-CoA synthetase(琥珀醯輔酶A合成酶)在粒線體基質也催化一步 SLP(succinyl-CoA → succinate,同時生成 GTP),故 SLP 並非只在細胞質發生。

(C) 受質階層磷酸化可分別在細胞質及粒線體中進行,氧化磷酸化在粒線體中進行 ✅ 正確答案

  • SLP 發生部位

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