專技高考-營養師生理學與生物化學113 年第 50 題單選題
關於丙酮酸去氫酶激酶(pyruvate dehydrogenase kinase, PDK)在生化代謝調節的敘述,下列何者錯誤?
A參與細胞呼吸作用,與癌症進展有關
B磷酸化且活化丙酮酸去氫酶(pyruvate dehydrogenase)正確答案
C可決定細胞葡萄糖氧化產能,亦或脂肪酸產能
D參與糖質新生的酵素
B正確答案
PDK 磷酸化的是「抑制」而非活化丙酮酸去氫酶 (PDH),B 概念顛倒。
為什麼答案是 B
錯誤敘述(題目要選的答案)。PDK 磷酸化 PDH 的 E1α 次單元後是「去活化(inactivate)」PDH,而非活化。要恢復 PDH 活性需靠 PDP(磷酸酶)去磷酸化。
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完整詳解
Pro · 無限重點 PDK 磷酸化的是「抑制」而非活化丙酮酸去氫酶 (PDH),B 概念顛倒。
口訣:激酶磷酸化 PDH = 關掉它。PDH 被關 → 丙酮酸不進 TCA → 改走脂肪酸/糖質新生路線。
逐選項分析
A✕
正確敘述。PDK 抑制 PDH 後,細胞無法有氧氧化葡萄糖,傾向走有氧糖解(Warburg effect),與癌細胞代謝重塑、腫瘤進展密切相關,是抗癌藥物標的。
B✓ 正確
錯誤敘述(題目要選的答案)。PDK 磷酸化 PDH 的 E1α 次單元後是「去活化(inactivate)」PDH,而非活化。要恢復 PDH 活性需靠 PDP(磷酸酶)去磷酸化。
C✕
正確敘述。PDK 活性高 → PDH 被抑制 → 丙酮酸不進入 TCA → 細胞改用脂肪酸 β 氧化產能;PDK 活性低則走葡萄糖氧化,是燃料切換的關鍵開關。
D✕
正確敘述。PDK 抑制 PDH 後,丙酮酸累積可進入糖質新生途徑(經 pyruvate carboxylase → OAA → PEP),故 PDK 間接調節糖質新生流量,飢餓時尤其重要。
PDH 複合體的雙向調控
| 調節酵素 | 作用方式 | 對 PDH 影響 | 代謝結果 |
|---|
| PDK (激酶) | 磷酸化 E1α | 去活化 (OFF) | 走脂肪酸氧化/糖質新生 |
| PDP (磷酸酶) | 去磷酸化 | 活化 (ON) | 丙酮酸進 TCA 產能 |
最常見陷阱:把「磷酸化」直覺等同「活化」。事實上磷酸化的效果視酵素而定,PDH 被磷酸化是「抑制」(與肝醣合成酶、HMG-CoA reductase 同類),不是活化。請記住「PDK 是煞車器」。