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)111 年第 100 題單選題
粒線體的膜電位差對於ATP synthase(complex V)所催化的ATP合成是必需的,當一對電子從NADH藉由電子傳遞鏈轉移到氧分子( $\mathrm{O}_2$ )的過程中,下列敘述何者正確?
AComplex I 會將 4 個氫離子移轉到細胞質
BComplex II 會將 2 個氫離子移轉到粒線體內外膜間隙( intermembrane space )
CComplex III 會將 4 個氫離子移轉到粒線體內外膜間隙( intermembrane space )正確答案
DComplex IV 會將 2 個氫離子移轉到粒線體基質( matrix )
C正確答案
電子傳遞鏈質子幫浦:Complex I、III、IV 打質子到膜間隙,Complex II 不打質子。
為什麼答案是 C
Complex III (cytochrome bc1) 透過 Q cycle 機制,將 4 個 H⁺ 從基質移到膜間隙(每對電子淨輸出 4 個 H⁺),敘述完全正確。
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完整詳解
Pro · 無限重點 電子傳遞鏈質子幫浦:Complex I、III、IV 打質子到膜間隙,Complex II 不打質子。
記口訣「4-0-4-2」:I 打 4、II 打 0、III 打 4、IV 打 2,且方向都是 matrix → 膜間隙。
逐選項分析
A✕ 陷阱
Complex I (NADH dehydrogenase) 確實會運送 4 個 H⁺,但方向是從粒線體基質 (matrix) 送到膜間隙 (intermembrane space),不是細胞質。選項把位置寫錯了。
B✕
Complex II (succinate dehydrogenase) 是 TCA 循環與電子傳遞鏈的橋樑,接收 FADH₂ 的電子,但**不具質子幫浦功能**,移轉 0 個 H⁺,這也是 FADH₂ 產生的 ATP 較 NADH 少的原因。
C✓ 正確
Complex III (cytochrome bc1) 透過 Q cycle 機制,將 4 個 H⁺ 從基質移到膜間隙(每對電子淨輸出 4 個 H⁺),敘述完全正確。
D✕ 陷阱
Complex IV (cytochrome c oxidase) 會移轉 2 個 H⁺ 到膜間隙,不是基質;另外還消耗 2 個基質中的 H⁺ 用於還原 O₂ 成 H₂O。方向寫反了。
電子傳遞鏈各複合體質子幫浦總整理
| 複合體 | 名稱 | H⁺ 移轉數 | 方向 |
|---|
| Complex I | NADH dehydrogenase | 4 | matrix → 膜間隙 |
| Complex II | Succinate dehydrogenase | 0 | 不幫浦 |
| Complex III | Cytochrome bc1 (Q cycle) | 4 | matrix → 膜間隙 |
| Complex IV | Cytochrome c oxidase | 2 | matrix → 膜間隙 |
| 總計 (NADH) | — | 10 | 建立質子梯度驅動 ATP synthase |
本題最大陷阱是「方向與位置」的偷換:把『膜間隙』寫成『細胞質』(A)、把『膜間隙』寫成『基質』(D)。數字對但方向錯就是錯,考生只記數字不記方向就會中招。質子幫浦方向一律是 matrix → 膜間隙,才能建立電化學梯度。
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