專技高考-營養師生理學與生物化學115 年第 3 題單選題
人體細胞暴露於氰化物(cyanide)後,會造成粒線體(mitochondria)之氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)的作用被抑制。此抑制效應對於細胞運輸(cell transport)作用的影響,下列敘述何者最不適當?
A非載體運輸擴散(non-carrier-mediated diffusion)作用於此狀況下尚能繼續運作
B會促使細胞膜上的鈣離子幫浦(calcium pump)引起跨膜之鈣離子濃度梯度差正確答案
C血液中葡萄糖(glucose)會經由載體運輸(carrier-mediated transport)進入細胞內
D鈉-耦合葡萄糖轉運體(sodium-coupled glucose transporters)的運作效能被抑制
B正確答案
氰化物阻斷ATP生成,使依賴ATP的主動運輸停擺,但不影響不耗能的被動運輸與簡單擴散。
為什麼答案是 B
鈣離子幫浦屬於初級主動運輸,必須直接消耗ATP才能運作。氰化物使ATP耗竭,幫浦將停止運作,無法建立或維持跨膜濃度梯度差。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 氰化物阻斷ATP生成,使依賴ATP的主動運輸停擺,但不影響不耗能的被動運輸與簡單擴散。
氰化物等於沒ATP。沒ATP則主動運輸全停。鈣離子幫浦是主動運輸,沒ATP就罷工,無法維持濃度差。
逐選項分析
A✕
簡單擴散屬於被動運輸,不依賴ATP,因此不受氰化物抑制氧化磷酸化的影響,仍可繼續運作。
B✓ 正確
鈣離子幫浦屬於初級主動運輸,必須直接消耗ATP才能運作。氰化物使ATP耗竭,幫浦將停止運作,無法建立或維持跨膜濃度梯度差。
C✕
一般細胞吸收葡萄糖是透過GLUT載體,屬於促進性擴散(被動運輸的一種),不直接消耗ATP,故不受影響。
D✕
鈉-耦合葡萄糖轉運體屬於次級主動運輸,依賴鈉離子濃度梯度。ATP耗竭會使鈉鉀幫浦停擺,梯度消失,進而抑制其運作效能。
細胞運輸方式與ATP依賴性
| 運輸型別 | 代表機制 | 是否消耗ATP | 氰化物影響 |
|---|
| 被動運輸(簡單擴散) | 非載體運輸擴散 | 否 | 無影響 |
| 被動運輸(促進性擴散) | GLUT葡萄糖載體 | 否 | 無影響 |
| 主動運輸(初級) | 鈣離子幫浦、鈉鉀幫浦 | 是(直接) | 停止運作 |
| 主動運輸(次級) | 鈉-耦合葡萄糖轉運體 | 是(間接) | 停止運作 |
考生易誤以為幫浦只要存在就能持續作用,忽略其運作必須依賴ATP。氰化物切斷ATP來源,鈣離子幫浦會立刻罷工,導致原本維持的濃度梯度崩解,而非引起濃度梯度差。