105年:營養生理生化(2)

下列何者可消除電子於傳遞鏈流動時所創造的質子梯度?

Adinitrophenol (DNP)
Bcyanide
CCO₂
Dmethylene blue

詳細解析

本題觀念:

本題考查電子傳遞鏈(electron transport chain, ETC)和氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)的抑制機制,特別是「解偶聯劑(uncoupler)」與「電子傳遞抑制劑(ETC inhibitor)」的區別。質子梯度(proton gradient)是 ATP 合成酶(ATP synthase)驅動 ATP 合成的動力來源;消除此梯度即為解偶聯作用。

選項分析

(A) dinitrophenol(DNP,二硝基苯酚)✅ 正確答案 DNP 是經典的氧化磷酸化解偶聯劑(uncoupler)。其作用機制:

  • DNP 為親脂性弱酸,能以帶質子(中性)形式自由穿越粒線體內膜(inner mitochondrial membrane)
  • 在膜間腔(intermembrane space,高 H⁺ 側)接受 H⁺,以中性形式擴散至基質(matrix)側
  • 在基質側解離,釋放 H⁺
  • 如此反覆,DNP 充當質子「穿梭體(protonophore)」,繞過 ATP synthase 直接將質子從膜間腔運至基質,徹底消除跨膜質子梯度(ΔμH+\Delta\mu_H^+
  • 結果:ETC 仍繼續運作(耗氧量增加),但釋放的能量全部以熱的形式散失,不產生 ATP

**(B) cyanide(氰化

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