專技高考-營養師生理學與生物化學108 年第 30 題單選題
下列何種胺基酸可提供銨離子(ammonium ion, NH4+)做為胺基酸合成的氮原子來源?
A酥胺酸(threonine)
B半胱胺酸(cysteine)
C麩胺酸(glutamate)正確答案
D甘胺酸(glycine)
C正確答案
麩胺酸經麩胺酸脫氫酶(GDH)去胺生成α-酮戊二酸並釋出NH4+,是體內氮代謝樞紐。
為什麼答案是 C
Glutamate在麩胺酸脫氫酶(GDH)作用下可逆地釋放NH4+生成α-酮戊二酸;反向則可將游離NH4+固定進碳骨架,是胺基酸合成氮原子的主要入口。
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完整詳解
Pro · 無限重點 麩胺酸經麩胺酸脫氫酶(GDH)去胺生成α-酮戊二酸並釋出NH4+,是體內氮代謝樞紐。
看到『提供NH4+』立刻想到glutamate ↔ α-KG 的GDH反應,這是氮進出胺基酸池的主要門戶。
逐選項分析
A✕
酥胺酸分解路徑主要產生甘胺酸、丙酮酸或琥珀醯CoA,不是以釋放游離NH4+為主要特徵,並非氮來源代表。
B✕
半胱胺酸代謝重點在硫的處理(生成硫酸鹽、牛磺酸),雖最終也會釋氮,但不是提供NH4+給胺基酸合成的主要供應者。
C✓ 正確
Glutamate在麩胺酸脫氫酶(GDH)作用下可逆地釋放NH4+生成α-酮戊二酸;反向則可將游離NH4+固定進碳骨架,是胺基酸合成氮原子的主要入口。
D✕ 陷阱
甘胺酸經glycine cleavage system分解雖會產生NH4+、CO2與甲烯基THF,但其生理角色偏向一碳單位供應,非胺基酸合成主要氮來源。
氮進出胺基酸池的兩大關鍵反應
| 酵素 | 反應 | 角色 | 輔因子 |
|---|
| Glutamate dehydrogenase (GDH) | Glu + NAD(P)+ ⇌ α-KG + NH4+ + NAD(P)H | 游離NH4+的進/出門戶 | NAD+/NADP+ |
| Glutamine synthetase | Glu + NH4+ + ATP → Gln | 固定游離NH4+儲存/運輸 | ATP |
| Transaminase (AST/ALT) | α-AA + α-KG ⇌ α-酮酸 + Glu | 氮在胺基酸間轉移 | PLP (B6) |
體內胺基酸合成需要氮源時,麩胺酸透過麩胺酸脫氫酶(GDH)這個雙向反應扮演核心角色:分解時去胺產生NH4+,合成時把NH4+接回來變成新胺基酸。許多學生會被甘胺酸切割系統吸引,因為它確實也釋放銨離子,但那是單向拆解反應,不像GDH能雙向調控氮進出胺基酸池。記住判斷準則:問「提供氮源給合成」要找可逆反應的樞紐分子,不是單純會產氨的代謝路徑。麩胺酸就像氮的中央銀行,存提自如;其他胺基酸多半只管單向支出。