114年:醫學一(2)

參與粒線體呼吸鏈(或稱電子傳遞鏈)的蛋白質複合體在傳遞電子的同時,也同時扮演氫離子幫浦(hydrogen pump )的角色。下列敘述何者正確?

Acomplex Ⅰ會將4個氫離子移轉到粒線體基質( matrix)
Bcomplex Ⅲ會將4個氫離子移轉到粒線體基質( matrix)
Ccomplex Ⅲ會將4個氫離子移轉到粒線體膜間腔( intermembrane space )
Dcomplex Ⅳ會將4個氫離子移轉到粒線體膜間腔( intermembrane space )

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗考生對於粒線體電子傳遞鏈(Electron Transport Chain, ETC)中各蛋白質複合體作為氫離子幫浦(Proton Pump)的功能機制,特別是氫離子轉運的方向(Direction)與計量數(Stoichiometry)。

核心概念如下:

  1. 轉運方向:所有具備質子幫浦功能的複合體(I, III, IV),皆是將氫離子(H+H^+)從粒線體基質(Matrix)打到膜間腔(Intermembrane space),以建立電化學梯度(Electrochemical gradient)。
  2. 轉運數量
    • 通常以「一對電子(2e⁻)」(即氧化一個 NADH)通過該複合體為計算基準。
    • Complex I:將 4 個 H+H^+ 打入膜間腔。
    • Complex III:透過 Q-cycle 機制,將 4 個 H+H^+ 打入膜間腔。
    • Complex IV:將 2 個 H+H^+ 打入膜間腔(若以還原一個氧分子 O2O_2/4e⁻ 計算,則是打入 4 個 H+H^+)。

選項分析

  • 選項 A 錯誤
    • Complex I(NADH-Q oxid

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