110年:醫學一(1)

下列有關克氏循環( Krebs cycle 或稱 TCA cycle )的步驟中,那一個酵素所催化的步驟在正常生理條件下為不可逆反應?

Aaconitase
Bfumarase
Ccitrate synthase
Dsuccinyl-CoA synthetase

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是三羧酸循環 (TCA cycle / Krebs cycle) 中各步驟的熱力學特性,特別是區分可逆反應不可逆反應

在 TCA cycle 中,絕大多數步驟是可逆的,但有三個關鍵步驟由於吉布斯自由能變 ( ΔG\Delta G ) 為高度負值,在生理條件下屬於不可逆反應 (Irreversible reactions)。這三個步驟通常也是該代謝路徑的主要調控點 (Regulatory steps)。這三個不可逆酵素分別為:

  1. Citrate synthase (檸檬酸合成酶)
  2. Isocitrate dehydrogenase (異檸檬酸去氫酶)
  3. α\alpha-Ketoglutarate dehydrogenase (α\alpha-酮戊二酸去氫酶)

選項分析

  • A. aconitase (烏頭酸酶)
    • 錯誤。Aconitase 催化 Citrate (檸檬酸) 轉變為 Isocitrate (異檸檬酸) 的反應。這是一個異構化反應 (Isomerization),經過中間產物 cis-aconitate。此反應在熱力學上是可逆的 (ΔG0\Delta G \approx 0),反應方向主要取決於底物

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