專技高考-營養師生理學與生物化學107 年第 39 題單選題
檸檬酸循環中,下列那一個酵素與烏頭酸酶(aconitase)反應過程相似?
A延胡索酸酶(fumarase)正確答案
B琥珀酸輔酶 A 合成酶(succinyl-CoA synthetase)
C檸檬酸合成酶(citrate synthase)
D琥珀酸輔酶 A 去氫酶(succinyl-CoA dehydrogenase)
A正確答案
Aconitase 催化檸檬酸脫水再加水轉為異檸檬酸;Fumarase 催化延胡索酸加水成蘋果酸,兩者都是「水的加成/脫除」反應。
為什麼答案是 A
Fumarase 催化 fumarate + H₂O → malate,屬於水合酶(hydratase)。Aconitase 則催化 citrate ⇌ cis-aconitate ⇌ isocitrate,透過先脫水再水合完成異構化,兩者都是「水分子加成/脫除」的 lyase 反應,機制最相似。
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完整詳解
Pro · 無限重點 Aconitase 催化檸檬酸脫水再加水轉為異檸檬酸;Fumarase 催化延胡索酸加水成蘋果酸,兩者都是「水的加成/脫除」反應。
看反應類型配對:aconitase 與 fumarase 都屬於 lyase(裂解酶)中的 hydratase 水合酶。
逐選項分析
A✓ 正確
Fumarase 催化 fumarate + H₂O → malate,屬於水合酶(hydratase)。Aconitase 則催化 citrate ⇌ cis-aconitate ⇌ isocitrate,透過先脫水再水合完成異構化,兩者都是「水分子加成/脫除」的 lyase 反應,機制最相似。
B✕
Succinyl-CoA synthetase 催化 succinyl-CoA → succinate,同時以基質階層磷酸化產生 GTP/ATP,屬於 ligase(合成酶),與 aconitase 機制不同。
C✕ 陷阱
Citrate synthase 催化 acetyl-CoA + OAA → citrate,是碳-碳鍵縮合反應(aldol condensation),屬於轉移/合成類,與 aconitase 的脫水加水機制不同。易因兩者都處理 citrate 而被誤選。
D✕
正確名稱為 succinate dehydrogenase,催化 succinate → fumarate 並將 FAD 還原為 FADH₂,屬於氧化還原酶(oxidoreductase),與 aconitase 的水合反應完全不同。
TCA 循環八大酵素反應類型
| 酵素 | 反應 | 酵素類型 | 備註 |
|---|
| Citrate synthase | OAA+AcCoA→Citrate | Transferase/合成 | 縮合 |
| Aconitase | Citrate⇌Isocitrate | Lyase (hydratase) | 脫水+加水 |
| Isocitrate DH | Isocitrate→α-KG | Oxidoreductase | 產 NADH+CO₂ |
| α-KG DH | α-KG→Succinyl-CoA | Oxidoreductase | 產 NADH+CO₂ |
| Succinyl-CoA synthetase | →Succinate | Ligase | 產 GTP |
| Succinate DH | Succinate→Fumarate | Oxidoreductase | 產 FADH₂ |
| Fumarase | Fumarate→Malate | Lyase (hydratase) | 加水 ⭐ |
| Malate DH | Malate→OAA | Oxidoreductase | 產 NADH |
學生看到題目涉及 citrate,容易直覺選「citrate synthase」(C)。但題目問的是「反應機制相似」,aconitase 是水合/脫水反應,和 fumarase 同屬 hydratase 才是正解,不可被「都跟檸檬酸有關」誤導。