專技高考-醫師(一)醫學（一）（包括生物化學、解剖學、胚胎及發育生物學、組織學、生理學等科目知識及其臨床之應用）110 年第 88 題單選題
下列有關克氏循環（Krebs cycle 或稱 TCA cycle）的步驟中，那一個酵素所催化的步驟在正常生理條件下為不可逆反應？
Aaconitase
Bfumarase
Ccitrate synthase正確答案
Dsuccinyl-CoA synthetase
C正確答案
TCA 循環中三個不可逆反應由 citrate synthase、isocitrate dehydrogenase、α-KG dehydrogenase 催化，其中 citrate synthase 是入口關卡。
為什麼答案是 C
Citrate synthase 催化 acetyl-CoA + OAA → citrate，釋放 CoA-SH，ΔG°' ≈ -32 kJ/mol，為 TCA 入口的不可逆步驟，也是重要調控點。
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完整詳解
Pro · 無限重點 TCA 循環中三個不可逆反應由 citrate synthase、isocitrate dehydrogenase、α-KG dehydrogenase 催化，其中 citrate synthase 是入口關卡。
記「入口三關卡」：檸檬酸合成(CS)、異檸檬酸脫氫(IDH)、α-酮戊二酸脫氫(α-KGDH) 三個不可逆，其他都可逆。
逐選項分析
A✕
Aconitase 催化 citrate ↔ isocitrate（經 cis-aconitate），ΔG 接近 0，為可逆反應，非調控點。
B✕
Fumarase 催化 fumarate + H₂O ↔ malate，屬水合反應，ΔG 小，正常生理下為可逆。
C✓ 正確
Citrate synthase 催化 acetyl-CoA + OAA → citrate，釋放 CoA-SH，ΔG°' ≈ -32 kJ/mol，為 TCA 入口的不可逆步驟，也是重要調控點。
D✕ 陷阱
Succinyl-CoA synthetase 催化 succinyl-CoA → succinate 並產生 GTP，ΔG 接近 0，為可逆反應（底物級磷酸化）。易被誤以為不可逆。
TCA Cycle 不可逆 vs 可逆反應
| 步驟 | 酵素 | ΔG°' | 可逆性 |
|---|
| OAA+AcCoA→Citrate | Citrate synthase | -32 kJ/mol | ❌ 不可逆 |
| Citrate→Isocitrate | Aconitase | ~+6 | ✅ 可逆 |
| Isocitrate→α-KG | Isocitrate DH | -8 | ❌ 不可逆 |
| α-KG→Succinyl-CoA | α-KG DH complex | -33 | ❌ 不可逆 |
| Succinyl-CoA→Succinate | Succinyl-CoA synthetase | -2.9 | ✅ 可逆 |
| Succinate→Fumarate | Succinate DH | ~0 | ✅ 可逆 |
| Fumarate→Malate | Fumarase | -3.8 | ✅ 可逆 |
| Malate→OAA | Malate DH | +29 | ✅ 可逆 |
學生常以為「有能量產物（GTP）」的 succinyl-CoA synthetase 是不可逆的，實際上其 ΔG 接近 0 為可逆。判斷不可逆要看 ΔG°' 大負值，TCA 中只有 CS、IDH、α-KGDH 三個符合。
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