專技高考-營養師生理學與生物化學111 年第 38 題單選題
葡萄糖經六碳醣激酶(hexokinase)作用生成葡萄糖-6-磷酸,其逆反應由葡萄糖-6-磷酸酶(phosphatase)催化移除磷酸根。關於這兩個酵素的敘述,下列何者錯誤?
A反應需要磷酸根的轉移,兩個酵素都屬於 IUB 系統的轉移酶(transferase)正確答案
B兩個酵素所催化的反應之 $\Delta G$ 都是負值
C激酶反應需要 ATP,而磷酸酶反應不需要 ATP
D兩個反應都在細胞質中進行
A正確答案
hexokinase 是轉移酶(EC 2),但 glucose-6-phosphatase 是水解酶(EC 3),兩者 IUB 分類不同。
為什麼答案是 A
錯誤敘述,即本題答案。hexokinase 將 ATP 的磷酸基轉給葡萄糖,屬轉移酶(EC 2, transferase);但 glucose-6-phosphatase 是以水解方式移除磷酸根(加水釋出 Pi),屬水解酶(EC 3, hydrolase),兩者分類不同。
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完整詳解
Pro · 無限重點 hexokinase 是轉移酶(EC 2),但 glucose-6-phosphatase 是水解酶(EC 3),兩者 IUB 分類不同。
看到「兩個酵素都屬於轉移酶」就該警覺:磷酸酶(phosphatase)永遠是水解酶,不是轉移酶!
逐選項分析
A✓ 正確
錯誤敘述,即本題答案。hexokinase 將 ATP 的磷酸基轉給葡萄糖,屬轉移酶(EC 2, transferase);但 glucose-6-phosphatase 是以水解方式移除磷酸根(加水釋出 Pi),屬水解酶(EC 3, hydrolase),兩者分類不同。
B✕ 陷阱
正確。兩反應在細胞內皆為不可逆的放能反應,ΔG 皆為負值。hexokinase 耦合 ATP 水解推動磷酸化;G6Pase 則以水解方式移除磷酸,兩者都朝自發方向進行。這也是糖解與糖質新生分別使用不同酵素的關鍵。
C✕
正確。hexokinase 需 ATP 提供磷酸基與能量;G6Pase 則是水解反應,直接加水切下磷酸根,不需 ATP 參與。這也是為何糖解消耗 ATP、糖質新生不靠 ATP 回收磷酸的原因。
D✕ 陷阱
本選項在命題簡化下屬正確敘述,不是答案。hexokinase 在細胞質作用;進階而言 glucose-6-phosphatase 與內質網膜相關,容易使考生誤認 D 有錯,但本題考點為 IUB 分類,A 才是明確錯誤。
Hexokinase vs Glucose-6-phosphatase
| 比較項目 | Hexokinase | G6Pase |
|---|
| IUB分類 | 轉移酶(EC 2) | 水解酶(EC 3) |
| 反應方向 | 糖解第一步 | 糖質新生最後一步 |
| 是否需ATP | 需要 | 不需要 |
| 細胞位置 | 細胞質 | 細胞質(命題簡化;進階:內質網膜相關) |
| 組織分佈 | 多數組織 | 肝、腎為主 |
學生常誤以為「只要跟磷酸根有關就是轉移酶」。實際上:加磷酸(kinase)才是轉移酶;移除磷酸(phosphatase)是水解酶。記住口訣:『激酶轉移、磷酸酶水解』,IUB 分類涇渭分明。