專技高考-營養師生理學與生物化學105 年第 23 題單選題
下列反應何者屬於 substrate-level phosphorylation？
Afructose-6-phosphate → fructose-1,6-bisphosphate
Bglucose → glucose-6-phosphate
C3-phosphoglycerate → 2-phosphoglycerate
D1,3-bisphosphoglycerate → 3-phosphoglycerate正確答案
D正確答案
受質級磷酸化是直接將高能磷酸基轉給 ADP 產生 ATP，糖解作用中 1,3-BPG→3-PG 是經典例子。
為什麼答案是 D
1,3-BPG→3-PG 由 phosphoglycerate kinase 催化，將高能醯基磷酸基直接轉給 ADP 產生 ATP，是糖解中典型的 substrate-level phosphorylation。
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完整詳解
Pro · 無限重點 受質級磷酸化是直接將高能磷酸基轉給 ADP 產生 ATP，糖解作用中 1,3-BPG→3-PG 是經典例子。
看哪一步「產生 ATP」而非「消耗 ATP」即為 substrate-level phosphorylation。
逐選項分析
A✕ 陷阱
F6P→F1,6BP 由 PFK-1 催化，是消耗 ATP 的磷酸化步驟，屬於糖解限速步驟，並非受質級磷酸化（方向相反）。
B✕ 陷阱
Glucose→G6P 由 hexokinase 催化，消耗 1 分子 ATP，也是磷酸化但 ATP 是「被消耗」的一方，非受質級磷酸化。
C✕
3-PG→2-PG 由 phosphoglycerate mutase 催化，只是磷酸基在分子內部位移（mutase 反應），不涉及 ATP 生成。
D✓ 正確
1,3-BPG→3-PG 由 phosphoglycerate kinase 催化，將高能醯基磷酸基直接轉給 ADP 產生 ATP，是糖解中典型的 substrate-level phosphorylation。
糖解作用中產生/消耗 ATP 的步驟
| 步驟 | 酵素 | ATP變化 | 類型 |
|---|
| Glucose→G6P | Hexokinase | -1 ATP | 消耗 |
| F6P→F1,6BP | PFK-1 | -1 ATP | 消耗 |
| 1,3-BPG→3-PG | Phosphoglycerate kinase | +1 ATP | 受質級磷酸化 |
| PEP→Pyruvate | Pyruvate kinase | +1 ATP | 受質級磷酸化 |
受質級磷酸化的核心是「受質把高能磷酸基直接轉給 ADP 生成 ATP」,判斷關鍵看 ATP 在箭頭哪一邊。糖解作用前半段的葡萄糖→G6P、F6P→F1,6BP 都是消耗 ATP 來磷酸化受質,後半段的 1,3-BPG→3-PG 才是受質自己的磷酸基轉出來產生 ATP。考生最常踩雷的是把所有「加磷酸」都當成受質級磷酸化,要記住前者是 ATP→ADP(花錢),後者是 ADP→ATP(賺錢),方向完全相反。 
