113年:營養生理生化(2)

關於氫離子ATP水解酶(H+-ATPase)的敘述,下列何者正確?

A位於粒線體的內膜上,可維持基質(matrix)的高H+ 濃度
B位於溶酶體的膜上,可增加此胞器內部的H+ 濃度
C位於細胞膜上,可視細胞內外H+ 濃度,決定運輸方向
D位於細胞膜上,除了H+ 以外,亦可共同運輸HCO3-,達到電位中和

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗考生對於不同類型 氫離子ATP水解酶 (H+-ATPase) 在細胞不同胞器上的位置功能的認知。 生物體內的 H+-ATPase 主要分為三大類,功能與位置各異:

  1. V-type (Vacuolar) ATPase: 位於液泡、溶酶體 (Lysosome)、內體 (Endosome) 及部分特化細胞的細胞膜。主要功能是利用 ATP 水解的能量,將 H+ 打入胞器或細胞外,使該空間酸化 (H+ 濃度上升)。
  2. F-type (F1F0) ATPase (ATP Synthase): 位於粒線體內膜 (及葉綠體類囊體膜、細菌細胞膜)。在有氧呼吸中,它利用質子梯度讓 H+ 流回 基質 (Matrix) 來合成 ATP;但在某些條件下 (如無氧或膜電位喪失),它也能逆向水解 ATP 將 H+ 打出 基質。
  3. P-type ATPase: 例如胃壁細胞的 H+/K+-ATPase 或植物/真菌細胞膜上的 H+-ATPase。

選項分析

  • A. 位於粒線體的內膜上,可維持基質(matrix)的高H+ 濃度
    • 錯誤
    • 解析: 位於粒線體內膜的是 F-type ATPase (ATP Syntha

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