專技高考-營養師生理學與生物化學112 年第 30 題單選題
一般而言,何者是醣類代謝中最重要的酵素輔因子?
A$\mathrm{Mg}^{2+}$正確答案
B$Fe^{2+}$
C$\mathrm{Zn}^{2+}$
D$Cu^{2+}$
A正確答案
醣類代謝(糖解、TCA循環)中多數激酶需 Mg²⁺ 作為 ATP 的輔因子,是最關鍵金屬離子。
為什麼答案是 A
Mg²⁺ 是 hexokinase、phosphofructokinase、pyruvate kinase 等糖解酵素的必要輔因子,與 ATP 形成 Mg-ATP 複合物才能被酵素辨識與催化磷酸轉移。
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完整詳解
Pro · 無限重點 醣類代謝(糖解、TCA循環)中多數激酶需 Mg²⁺ 作為 ATP 的輔因子,是最關鍵金屬離子。
看到 ATP/激酶 → 想到 Mg²⁺。ATP-Mg²⁺ 複合物才是酵素真正的受質。
逐選項分析
A✓ 正確
Mg²⁺ 是 hexokinase、phosphofructokinase、pyruvate kinase 等糖解酵素的必要輔因子,與 ATP 形成 Mg-ATP 複合物才能被酵素辨識與催化磷酸轉移。
B✕ 陷阱
Fe²⁺ 主要作用於血紅素、細胞色素、電子傳遞鏈的 Fe-S cluster,與氧氣運輸及氧化還原有關,並非醣類代謝主要輔因子。
C✕
Zn²⁺ 是碳酸酐酶、羧肽酶、醇脫氫酶等金屬酵素的輔因子,與蛋白質合成及鋅指結構有關,非糖解代謝主角。
D✕
Cu²⁺ 參與細胞色素 c 氧化酶、SOD、酪胺酸酶等氧化還原酵素,屬電子傳遞與抗氧化範疇,與醣類代謝核心無關。
金屬離子輔因子主要功能對照
| 離子 | 代表酵素 | 主要功能 | 代謝路徑 |
|---|
| Mg²⁺ | Hexokinase, PFK, Pyruvate kinase | 穩定 ATP、催化磷酸轉移 | 醣類代謝(糖解) |
| Fe²⁺ | Cytochrome, Catalase | 氧氣運輸、電子傳遞 | 電子傳遞鏈 |
| Zn²⁺ | Carbonic anhydrase, ADH | 結構穩定、水解 | 蛋白/核酸代謝 |
| Cu²⁺ | Cytochrome c oxidase, SOD | 氧化還原 | 電子傳遞、抗氧化 |
四個選項都是人體必需微量元素,都是某些酵素的輔因子,易混淆。關鍵在題目限定『醣類代謝』——糖解途徑中大量用到 ATP,而 ATP 必須以 Mg-ATP 形式存在,因此 Mg²⁺ 才是正解。