專技高考-牙醫師(一)牙醫學(一)(包括口腔解剖學、牙體形態學、口腔組織與胚胎學、生物化學等科目及其臨床相關知識)107 年第 72 題單選題
假如用來合成脂肪酸的重碳酸鹽的緩衝液以同位素碳原子14C標記,經過脂肪酸的合成反應後,同位素碳原子會標記在下列那一種產物?
A二氧化碳(CO2)正確答案
B棕櫚酸(palmitate)的第16個碳原子
C棕櫚酸(palmitate)的第1個碳原子
D平均分配於棕櫚酸(palmitate)的每一個碳原子
A正確答案
脂肪酸合成中,HCO3⁻ 參與形成 malonyl-CoA,但縮合時該碳又以 CO2 釋出,故 14C 最終出現在 CO2。
為什麼答案是 A
Acetyl-CoA carboxylase 用 HCO3⁻(含14C)將 acetyl-CoA 羧化成 malonyl-CoA;之後脂肪酸合成酶縮合反應時,malonyl 上那顆來自 HCO3⁻ 的碳會以 CO2 形式釋出,故14C 最後標記在 CO2。
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完整詳解
Pro · 無限重點 脂肪酸合成中,HCO3⁻ 參與形成 malonyl-CoA,但縮合時該碳又以 CO2 釋出,故 14C 最終出現在 CO2。
口訣:碳酸氫根「進得來、出得去」——加上去做 malonyl-CoA,縮合時又以 CO2 走掉,不會留在脂肪酸鏈上。
逐選項分析
A✓ 正確
Acetyl-CoA carboxylase 用 HCO3⁻(含14C)將 acetyl-CoA 羧化成 malonyl-CoA;之後脂肪酸合成酶縮合反應時,malonyl 上那顆來自 HCO3⁻ 的碳會以 CO2 形式釋出,故14C 最後標記在 CO2。
B✕ 陷阱
棕櫚酸的第16個碳(甲基端)來自最初的 acetyl-CoA(C1+C2),而非 HCO3⁻ 提供的碳,故不會被14C 標記。
C✕ 陷阱
棕櫚酸第1個碳(羧基端)是最後加上的 malonyl 之 C2 位置碳,來源仍為 acetyl-CoA 衍生,並非 HCO3⁻ 那顆碳,故無14C。
D✕ 陷阱
棕櫚酸的所有 16 個碳全部來自 acetyl-CoA(8 個 acetyl 單位),HCO3⁻ 提供的碳在每次縮合時都被 CO2 帶走,不會分布到脂肪酸鏈中。
脂肪酸合成碳原子來源
| 反應步驟 | 酵素 | 碳的去向 | 是否留在脂肪酸 |
|---|
| Acetyl-CoA + HCO3⁻ → Malonyl-CoA | Acetyl-CoA carboxylase | HCO3⁻ 加上去 | 暫時留住 |
| Malonyl-ACP + Acyl-ACP 縮合 | β-Ketoacyl-ACP synthase | 釋出 CO2(即原 HCO3⁻ 那顆碳) | ❌ 跑掉 |
| 最終棕櫚酸 16 碳 | FAS 複合體 | 全來自 acetyl-CoA | ✅ 留下 |
考生易誤以為 HCO3⁻ 既然參與合成,碳應留在脂肪酸中。事實上 HCO3⁻ 的角色是「先借後還」:羧化時暫時加入,縮合時又以 CO2 形式脫去,故同位素標記最終出現在 CO2 而非棕櫚酸。
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