第二次專門職業及生理學與生物化學106 年第 37 題單選題
粒線體內膜的電子傳遞鏈上，何種蛋白質可協助質子由內外膜間區（P 端）傳送至基質區（N 端），降低內膜兩端的質子濃度梯度，但無法產生 ATP？
A去耦合蛋白（uncoupling protein）正確答案
B磷酸轉移酶（phosphate translocase）
C細胞色素 c 氧化酶（cytochrome c oxidase）
DF0F1 複合體（F0F1 complex）
A正確答案
UCP 讓質子繞過 ATP synthase 直接回流基質，消耗質子梯度產生熱能而非 ATP。
為什麼答案是 A
去耦合蛋白（UCP，又稱 thermogenin）位於粒線體內膜，讓 H⁺ 從膜間腔回流至基質，使電子傳遞與 ATP 合成「解偶聯」，能量以熱散失。棕色脂肪組織的產熱主力。
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完整詳解
Pro · 無限重點 UCP 讓質子繞過 ATP synthase 直接回流基質，消耗質子梯度產生熱能而非 ATP。
看到「質子回流但不產 ATP」＝ uncoupling protein（解偶聯），棕色脂肪產熱經典機制。
逐選項分析
A✓ 正確
去耦合蛋白（UCP，又稱 thermogenin）位於粒線體內膜，讓 H⁺ 從膜間腔回流至基質，使電子傳遞與 ATP 合成「解偶聯」，能量以熱散失。棕色脂肪組織的產熱主力。
B✕
磷酸轉移酶負責將 Pi（磷酸）連同 H⁺ 從膜間腔共同運入基質，雖有質子移動但目的是供 ATP 合成使用的磷酸，非降低質子梯度的主要蛋白。
C✕ 陷阱
細胞色素 c 氧化酶是 Complex IV，反而是將 H⁺「由基質打到膜間腔」建立質子梯度者，方向相反，屬於電子傳遞鏈的幫浦之一。
D✕ 陷阱
F0F1 複合體（ATP synthase）確實讓 H⁺ 從膜間腔回流基質，但它會「產生 ATP」，與題目「無法產生 ATP」條件不符。
粒線體內膜與質子流動蛋白
| 蛋白質 | 質子方向 | 是否產 ATP | 生理意義 |
|---|
| Complex I／III／IV | 基質→膜間腔 | 否（建立梯度） | 電子傳遞建立 proton motive force |
| F0F1 ATP synthase | 膜間腔→基質 | ✅ 產 ATP | 氧化磷酸化主力 |
| Uncoupling protein | 膜間腔→基質 | ❌ 不產 ATP | 散熱（棕色脂肪產熱） |
| Phosphate translocase | 膜間腔→基質（共運 Pi） | 間接支援 | 供 ATP 合成原料 |
D 選項 F0F1 與 A 選項 UCP 都讓質子回流，差別在「是否產 ATP」。題目關鍵字「無法產生 ATP」直接鎖定 UCP。C 則方向完全相反，屬於建立梯度的幫浦，別被「細胞色素」字樣迷惑。 
