hce_kmu
106年
普通生物及生化概論
第 87 題
Which of the following statements regarding gluconeogenesis is NOT correct?
- A Gluconeogenesis is the pathway for glucose synthesis from noncarbohydrate precursors such as lactate and pyruvate.
- B Conversion of pyruvate to phosphoenolpyruvate requires pyruvate carboxylase and phosphoenolpyruvate carboxykinase and is spontaneous.
- C Pyruvate carboxylase is mainly located in mitochondria.
- D Glycogen is the glucose-storage polymer of animals.
- E Pentose phosphate pathway provides an alternative pathway for glucose metabolism.
思路引導 VIP
當細胞想要把一個低能量的分子（如丙酮酸）轉變成高能量的分子（如 PEP）時，如果沒有外加的能量介入，這在熱力學上是容易發生的嗎？請試著思考，為什麼我們在觀察這類合成路徑時，常常會看到 ATP 或 GTP 的參與？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準揪出選項 (B) 的錯誤，代表你對糖質新生 (Gluconeogenesis) 的能量代謝邏輯掌握得非常扎實。在生物化學中，這是一個典型的「繞道反應 (Bypass reaction)」。雖然敘述提到的 丙酮酸羧化酶 (Pyruvate carboxylase) 與 磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶 (PEPCK) 確實是參與反應的關鍵酵素，但這段路徑從熱力學的角度來看絕非「自發性 (Spontaneous)」的。
代謝反應的能量投資
事實上，將丙酮酸轉化為磷酸烯醇丙酮酸 ($PEP$) 是為了克服糖解作用中最後一步極大的能障。這個過程需要消耗一分子 $ATP$ 與一分子 $GTP$ 來提供動力。根據熱力學原理，一個需要投入大量化學能才能進行的合成路徑，其標准自由能變化（$\Delta G^\circ'$）通常為正值，必須透過能量偶合來驅動，因此描述它為「自發性」是學理上的明顯錯誤。
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