105年:醫學二(1)
下列何者與主動運輸( active transport )中,提供運輸過程的熱力學驅動力( thermodynamic driving force )無關?
A光能的補獲
B三磷酸腺 苷(ATP )的水解作用
C大分子的合成
D離子梯度的消耗( depletion of ion gradient )
詳細解析
本題觀念:
主動運輸(active transport)是一種耗能的膜運輸方式,可逆濃度梯度或電化學梯度移動分子。其熱力學驅動力(thermodynamic driving force)必須是可釋放自由能(Gibbs free energy, ΔG < 0)的過程。本題考查哪一種機制不能作為主動運輸的驅動力。
選項分析
(A) 光能的補獲(capture of light energy) ✅ 光能可作為驅動力。光驅動型主動運輸的典型例子是菌紫質(bacteriorhodopsin),利用光子能量將質子泵出細胞膜,建立質子梯度;植物葉綠體類囊體膜上的光合電子傳遞也利用光能主動運輸質子。此選項與主動運輸驅動力有關。
(B) 三磷酸腺苷(ATP)的水解作用 ✅ ATP 水解是最常見的主動運輸驅動力,稱為初級主動運輸(primary active transport)。例如 Na⁺/K⁺-ATPase 利用 ATP 水解所釋放的能量將 Na⁺ 泵出、K⁺ 泵入細胞。此選項與驅動力有關。
(C) 大分子的合成(synthesis of macromolecules) ❌ 大分子合成(如蛋白質、核酸的合成)是耗能的**合成代謝(anabolism)**過程,本身需要消耗能量(以 ATP 為驅動力),而非釋放
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