調查局三等申論題
105年
[醫學鑑識組] 生物化學
第 一 題
📖 題組：
六、巴斯德從酵母菌做酒精發酵的實驗發現，在無氧環境發酵葡萄汁過程中，突然加入氧氣會大大地降低葡萄糖的消耗速率，此稱為「巴斯德效應」。但若加入 2,4 二硝基苯酚（2,4-dinitrophenol，an uncoupler of oxidative phosphorylation），則會防止「巴斯德效應」的產生。
六、巴斯德從酵母菌做酒精發酵的實驗發現，在無氧環境發酵葡萄汁過程中，突然加入氧氣會大大地降低葡萄糖的消耗速率，此稱為「巴斯德效應」。但若加入 2,4 二硝基苯酚（2,4-dinitrophenol，an uncoupler of oxidative phosphorylation），則會防止「巴斯德效應」的產生。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
為什麼有氧的存在，酵母菌會消耗較少的葡萄糖？大概少幾倍的葡萄糖？（10 分）
思路引導 VIP
看到「巴斯德效應」，應直覺聯想「無氧與有氧狀態下 ATP 產量（能量產率）的巨大差異」以及「ATP 對糖解作用限速酶 PFK-1 的異位抑制機制」。計算葡萄糖消耗差異倍數時，直接以無氧產生的 2 ATP 與有氧完全氧化產生的 30-32 ATP 進行比較即可得出精確數值。
小題 (二)
為什麼 2,4 二硝基苯酚會防止「巴斯德效應」的產生？（5 分）
思路引導 VIP
看到去偶聯劑（如 DNP），第一時間要聯想到它會破壞粒線體內膜的質子梯度，阻斷氧化磷酸化中的 ATP 合成。接著將細胞內「低 ATP、高 AMP」的能量狀態，與糖解途徑限速酶（PFK-1）的異位調節（allosteric regulation）連結，即可推導出為何有氧下葡萄糖消耗速率依然居高不下。