106年:醫學二(1)

罕見的單基因( monogenic )糖尿病,其致病基因已有 6種以上,其中一種是葡萄糖代謝相關的 酶hexokinase IV(glucokinase )發生突變,關於該 酶之敘述,下列何者錯誤?

A該酶作用參與糖解反應( glycolysis )
B該酶基因突變會直接增加 TCA cycle 之反應速率
C該酶基因突變會導致胰島細胞 ATP 生成減少
D該酶會磷酸化葡萄糖

詳細解析

本題觀念:

本題為反向題(問「下列何者錯誤」),考查 Hexokinase IV(Glucokinase)的功能特性及其突變在單基因糖尿病(MODY2)中的代謝影響。Glucokinase 是糖解反應的第一步酵素,其基因突變會導致胰島素分泌異常。

選項分析

(A) 該酶作用參與糖解反應(glycolysis)此敘述正確。Glucokinase(Hexokinase IV)催化糖解反應的第一步,將葡萄糖磷酸化為葡萄糖-6-磷酸(glucose-6-phosphate, G6P): Glucose+ATPGlucokinaseGlucose-6-phosphate+ADP\text{Glucose} + \text{ATP} \xrightarrow{\text{Glucokinase}} \text{Glucose-6-phosphate} + \text{ADP} 此步驟是糖解反應的不可逆限速步驟之一。

(B) 該酶基因突變會直接增加 TCA cycle 之反應速率此敘述錯誤,為本題答案。Glucokinase 突變會減少(而非增加)葡萄糖的磷酸化效率,導致 G6P 生成減少,進入糖解路徑的葡萄糖減少,最終流入 TCA cycle(三羧酸循環)的丙酮酸(pyruvate)也隨之減少,TCA cycle 反應速率應降低而非增加。突變不可能「直接」增加 TCA cycle

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