專技高考-醫師(一)醫學(一)(包括生物化學、解剖學、胚胎及發育生物學、組織學、生理學等科目知識及其臨床之應用)109 年第 95 題單選題
人類細胞之氧化磷酸化反應(oxidative phosphorylation)中,參與電子傳遞鏈(electron transport chain)與ATP合成的酵素位於何處?
A電子傳遞鏈位於粒線體外膜;ATP合成的酵素位於粒線體內膜
B電子傳遞鏈位於粒線體內膜;ATP合成的酵素位於粒線體外膜
C皆位於粒線體外膜
D皆位於粒線體內膜正確答案
D正確答案
電子傳遞鏈與ATP合成酶(ATP synthase)都嵌在粒線體內膜上,靠內膜的質子梯度驅動ATP生成。
為什麼答案是 D
正解。電子傳遞鏈(複合體I-IV)與ATP合成酶(複合體V)皆位於粒線體內膜,內膜形成的cristae增大表面積,質子被泵入膜間隙形成梯度驅動ATP合成。
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完整詳解
Pro · 無限重點 電子傳遞鏈與ATP合成酶(ATP synthase)都嵌在粒線體內膜上,靠內膜的質子梯度驅動ATP生成。
口訣:氧化磷酸化的舞台=粒線體「內膜」,記住兩者都在內膜就對了。
逐選項分析
A✕ 陷阱
電子傳遞鏈不在外膜。複合體I~IV皆鑲嵌於內膜,ATP合成酶也在內膜。把兩者拆到不同膜是常見誘答陷阱。
B✕ 陷阱
電子傳遞鏈確實在內膜,但ATP合成酶並非在外膜,而是同樣位於內膜。對一半錯一半,是最易誤選的選項。
C✕
外膜通透性高(含porin),不具質子梯度,無法進行氧化磷酸化。電子傳遞鏈與ATP合成酶皆不在外膜。
D✓ 正確
正解。電子傳遞鏈(複合體I-IV)與ATP合成酶(複合體V)皆位於粒線體內膜,內膜形成的cristae增大表面積,質子被泵入膜間隙形成梯度驅動ATP合成。
粒線體各區功能定位
| 部位 | 主要成分 | 代謝功能 |
|---|
| 外膜 | porin孔道 | 高通透、無質子梯度 |
| 膜間隙 | 質子(H+)堆積 | 化學滲透的高質子側 |
| 內膜(cristae) | ETC複合體I-IV、ATP合成酶 | 電子傳遞+氧化磷酸化 |
| 基質(matrix) | TCA循環酵素、DNA | 克氏循環、提供NADH/FADH2 |
本題誘答核心是把電子傳遞鏈與ATP合成酶硬拆到不同膜(A、B)。實際上化學滲透(chemiosmosis)需要同一膜上完成「泵質子」與「用質子合成ATP」,故兩者必同在內膜。選B最易上當因為前半正確。
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