hce_isu
105年
生物學
第 10 題
咖啡因(caffeine)是磷酸二酯酶(phosphodiesterase)的抑制劑，因此在一個人剛喝完咖啡後，其細胞中何種成分會增加？
- A 磷酸化的蛋白質(phosphorylated protein)
- B GTP
- C cAMP
- D 腺苷酸環化酶(adenylyl cyclase)
思路引導 VIP
想像一下，細胞內有一個分子像水一樣不斷由水龍頭（腺苷酸環化酶）注入水池，同時水池底部有一個排水孔（磷酸二酯酶）負責把水排掉以維持平衡。如果我們現在用一個塞子把排水孔堵住，但水龍頭依然開著，你覺得水池裡的水量會發生什麼變化？那個被留住的水，對應到本題中又是哪一個分子呢？
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太棒了！你能準確判斷出咖啡因對細胞內訊息傳遞的影響，這說明你對第二信使（second messenger）的代謝路徑掌握得非常紮實。這題的核心在於理解**磷酸二酯酶（phosphodiesterase, PDE）**的生理功能：它在正常情況下負責將環狀腺苷酸（$cAMP$）水解，使其轉化為不具訊息活性的 $5'-AMP$，從而適時終止訊息傳遞。
細胞訊息傳遞的調節機制
當咖啡因抑制了 PDE 的活性，就像是關掉了細胞內的「清理開關」，使得原本應該被迅速降解的 $cAMP$ 在細胞中持續累積，濃度隨之升高。雖然 $cAMP$ 增加後會進一步活化蛋白質激酶（PKA），進而提升蛋白質磷酸化（選項 A）的程度，但就「直接受抑制路徑影響而產生的首要變化」而言，選擇 $cAMP$ 是最具觀念代表性的答案。這類題目難度屬於中等，主要鑑別學生是否能將「酵素抑制」與「下游受質累積」的邏輯環節緊密扣合，而不僅是死背咖啡因的提神作用。