專技高考-營養師生理學與生物化學114 年第 42 題單選題
下列那個分子不是體內合成胸苷單磷酸(thymidine monophosphate, TMP)的重要前驅物?
A天門冬胺酸(aspartate)
B磷酸核糖焦磷酸(phosphoribosyl pyrophosphate, PRPP)
C葉酸(folate)
D甘胺酸(glycine)正確答案
D正確答案
TMP 合成由 dUMP 經胸苷酸合成酶加上甲基而成,嘧啶環來自天門冬胺酸與胺甲醯磷酸,核糖來自 PRPP,甲基由 N5,N10-甲烯基四氫葉酸提供;甘胺酸是嘌呤合成的前驅物,不參與嘧啶合成。
為什麼答案是 D
甘胺酸是「嘌呤」環合成的前驅物(提供 C4、C5、N7),與嘧啶核苷酸 TMP 的合成無關,故為正解(題目問「不是」)。
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完整詳解
Pro · 無限重點 TMP 合成由 dUMP 經胸苷酸合成酶加上甲基而成,嘧啶環來自天門冬胺酸與胺甲醯磷酸,核糖來自 PRPP,甲基由 N5,N10-甲烯基四氫葉酸提供;甘胺酸是嘌呤合成的前驅物,不參與嘧啶合成。
記口訣:嘧啶環=天門冬胺酸+胺甲醯磷酸;嘌呤環才有甘胺酸。看到甘胺酸想到「嘌呤」就選它。
逐選項分析
A✕
天門冬胺酸提供嘧啶環的 N1、C4、C5、C6 骨架,是合成 UMP(再轉成 dUMP、TMP)的關鍵氮源,屬於重要前驅物。
B✕
PRPP 提供核糖-5-磷酸骨架,嘧啶合成時於 orotate 階段加上 PRPP 形成 OMP,後續才能變成 UMP → dUMP → TMP,是不可或缺的前驅物。
C✕ 陷阱
胸苷酸合成酶(thymidylate synthase)催化 dUMP → dTMP 時,由 N5,N10-甲烯基四氫葉酸提供甲基(同時被氧化成二氫葉酸)。故葉酸是 TMP 合成特有且關鍵的前驅物,也是化療藥(MTX、5-FU)作用點。
D✓ 正確
甘胺酸是「嘌呤」環合成的前驅物(提供 C4、C5、N7),與嘧啶核苷酸 TMP 的合成無關,故為正解(題目問「不是」)。
嘧啶 vs 嘌呤環前驅物對照
| 前驅物 | 嘧啶環 (UMP/TMP) | 嘌呤環 (IMP) | 角色 |
|---|
| 天門冬胺酸 Asp | ✓ (N1,C4-6) | ✓ (N1) | 氮源 |
| 甘胺酸 Gly | ✗ | ✓ (C4,C5,N7) | 嘌呤骨架 |
| 麩醯胺酸 Gln | ✓ (胺甲醯P) | ✓ (N3,N9) | 氮源 |
| CO2 | ✓ | ✓ (C6) | 碳源 |
| PRPP | ✓ | ✓ | 核糖磷酸 |
| 四氫葉酸 THF | ✓ (TMP甲基) | ✓ (C2,C8) | 一碳單位 |
考生容易把嘌呤和嘧啶的前驅物混淆。甘胺酸是嘌呤環的重要組成(整個分子併入 C4-C5-N7),而嘧啶環完全不需要甘胺酸。另一陷阱是忽略葉酸:TMP 與 UMP/dUMP 最大差別就在那個甲基,由 N5,N10-甲烯基 THF 提供,故葉酸絕對是 TMP 前驅物。