專技高考-營養師生理學與生物化學113 年第 26 題單選題
細胞內cyclic AMP濃度升高時,下列那些酵素活性會增加?①glycogen synthase ②fructose-1,6-bisphosphatase ③phosphofructokinase-1 ④glycogen phosphorylase ⑤fructose-2,6-bisphosphatase
C正確答案
cAMP↑啟動PKA磷酸化,使糖質新生/肝醣分解相關酵素活化,糖解/肝醣合成被抑制
為什麼答案是 C
②F-1,6-BPase(糖質新生)、④glycogen phosphorylase(肝醣分解)、⑤F-2,6-BPase(PFK-2雙功能酶磷酸化後,bisphosphatase活性開啟)皆因PKA磷酸化而活性上升,正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 cAMP↑啟動PKA磷酸化,使糖質新生/肝醣分解相關酵素活化,糖解/肝醣合成被抑制
cAMP↑=飢餓/升糖素訊號→拼命產糖(糖質新生+肝醣分解↑),抑制耗糖(糖解+肝醣合成↓)
逐選項分析
A✕ 陷阱
①glycogen synthase 被PKA磷酸化後失活(肝醣合成停止),③PFK-1 受F-2,6-BP正調控,cAMP↑會使F-2,6-BP↓進而抑制PFK-1,皆錯。
B✕
③PFK-1 在cAMP↑時活性下降(糖解停止以利糖質新生),不應入選。②④正確但③錯,整組不合。
C✓ 正確
②F-1,6-BPase(糖質新生)、④glycogen phosphorylase(肝醣分解)、⑤F-2,6-BPase(PFK-2雙功能酶磷酸化後,bisphosphatase活性開啟)皆因PKA磷酸化而活性上升,正解。
D✕ 陷阱
①glycogen synthase 被磷酸化會失活(變為b型),不會增加;②⑤雖正確但①錯,整組不合。
cAMP↑(升糖素/腎上腺素)對醣類代謝酵素的影響
| 酵素 | 代謝路徑 | 磷酸化後活性 | 生理意義 |
|---|
| Glycogen synthase | 肝醣合成 | ↓ 失活 | 停止存糖 |
| Glycogen phosphorylase | 肝醣分解 | ↑ 活化 | 釋出葡萄糖 |
| PFK-1 | 糖解 | ↓(透過F-2,6-BP↓) | 停止燒糖 |
| F-1,6-BPase | 糖質新生 | ↑ 活化 | 製造葡萄糖 |
| PFK-2 (kinase) | F-2,6-BP合成 | ↓ 失活 | 降低糖解訊號 |
| F-2,6-BPase | F-2,6-BP分解 | ↑ 活化 | 促進糖質新生 |
| Pyruvate kinase | 糖解 | ↓ 失活 | 停止燒糖 |
最大陷阱是PFK-2/F-2,6-BPase雙功能酶:肝細胞中PKA磷酸化會關閉kinase活性、開啟bisphosphatase活性,使F-2,6-BP濃度下降,連帶讓PFK-1失去變構活化、F-1,6-BPase失去變構抑制,整體導向糖質新生。考生常誤把③PFK-1或①glycogen synthase當成被活化。