專技高考-營養師生理學與生物化學105 年第 37 題單選題
丙酮酸去氫酶複合體(pyruvate dehydrogenase complex)催化反應時會打斷 lipoic acid 結構的何種鍵結?
C正確答案
PDH 複合體中 E2 的 lipoic acid 以雙硫鍵 (S-S) 形式存在,反應時被打斷還原為二硫醇 (-SH, -SH) 以接收乙醯基。
為什麼答案是 C
Lipoic acid (硫辛酸) 含一個五員環,環內兩個硫原子以 S-S 雙硫鍵相連。PDH 之 E2 (dihydrolipoyl transacetylase) 反應時此雙硫鍵被打斷,還原為 dihydrolipoic acid (二硫醇),藉此接收並轉移乙醯基。
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完整詳解
Pro · 無限重點 PDH 複合體中 E2 的 lipoic acid 以雙硫鍵 (S-S) 形式存在,反應時被打斷還原為二硫醇 (-SH, -SH) 以接收乙醯基。
看到 lipoic acid = 硫辛酸,結構上兩個硫以 S-S 相連,反應核心就是雙硫鍵的氧化還原。
逐選項分析
A✕
氫鍵為弱作用力,不是 lipoic acid 活性中心的共價鍵結,與 PDH 催化機制無關。
B✕
離子鍵為帶電荷原子間的靜電吸引,lipoic acid 的環狀結構中並無離子鍵,也非反應所斷裂之處。
C✓ 正確
Lipoic acid (硫辛酸) 含一個五員環,環內兩個硫原子以 S-S 雙硫鍵相連。PDH 之 E2 (dihydrolipoyl transacetylase) 反應時此雙硫鍵被打斷,還原為 dihydrolipoic acid (二硫醇),藉此接收並轉移乙醯基。
D✕
糖苷鍵為糖類與其他分子間的鍵結 (如 DNA、多醣),lipoic acid 為脂肪酸衍生物,不含糖苷鍵。
PDH 複合體三酵素與輔因子
| 酵素 | 輔因子 | 功能 | 關鍵鍵結 |
|---|
| E1 (pyruvate dehydrogenase) | TPP (維生素B1) | 丙酮酸去羧 | C-C 鍵斷裂 |
| E2 (dihydrolipoyl transacetylase) | Lipoic acid + CoA | 轉移乙醯基 | S-S 雙硫鍵打斷 |
| E3 (dihydrolipoyl dehydrogenase) | FAD + NAD+ | 再生氧化態 lipoic acid | S-S 雙硫鍵重建 |
考生若只記得「lipoic acid 是 PDH 輔因子」但沒看過其結構,容易在氫鍵/離子鍵之間亂猜。關鍵是記住「硫」辛酸 = 兩個 S 靠 S-S 雙硫鍵成環,反應就是這個鍵被打斷再重建。