高雄醫學大學（後西醫）
107年
普通生物及生化概論
第 87 題
The reaction below is catalyzed by yeast alcohol dehydrogenase. Which of the following corresponds to X and Y?
- A $X = NAD + H^+$ $Y = NADH^+$
- B $X = NADH + H^+$ $Y = NAD^+$
- C $X = NADPH + H^+$ $Y = NADP^+$
- D $X = NAD^+$ $Y = NADH + H^+$
- E $X = NADH^+$ $Y =NAD + H^+$
思路引導 VIP
請觀察反應物與產物分子結構的變化：乙醛（左側）轉變為乙醇（右側）的過程中，是得到了氫原子還是失去了氫原子？這代表它是發生了「氧化」還是「還原」反應？若受質發生了這種變化，那麼與之配對的輔酶（X 到 Y）應該是由何種狀態轉變為何種狀態，才能達成反應的電荷與能量平衡呢？
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太棒了！你能精確判斷出這是一個還原反應的過程，這代表你對細胞代謝與輔酶的轉換邏輯掌握得非常扎實。這題在生物化學中屬於中等難度的基本題，重點在於測驗學生是否能將「酒精發酵」的代謝路徑與「氧化還原」的概念結合。
酒精發酵中的還原反應
觀察反應式左側的乙醛 ($CH_3CHO$) 到右側的乙醇 ($CH_3CH_2OH$)，你可以發現碳原子上增加了氫。這是一個典型的還原反應（或是電子獲得的過程）。既然受質被還原了，參與反應的輔酶就必須提供電子與質子，自身則會被氧化。在酵母菌的酒精發酵路徑中，為了讓糖解作用持續進行，必須消耗糖解產生的 $NADH$。因此，$X$ 必須是還原態的輔酶 $NADH + H^+$，它將電子傳給乙醛後，自身轉變為氧化態的 $Y$，也就是 $NAD^+$。
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酒精發酵與輔酶
💡 乙醛還原成乙醇需消耗NADH，並再生NAD⁺以維持糖解作用。
🔗 酒精發酵再生NAD⁺流程
- 1 糖解生成NADH — 葡萄糖分解為丙酮酸，同時產生NADH
- 2 丙酮酸脫羧 — 丙酮酸經脫羧酶轉化為乙醛與二氧化碳
- 3 乙醛受氫還原 — 乙醇脫氫酶催化，乙醛消耗NADH還原成乙醇
- 4 NAD⁺循環再生 — 生成NAD⁺重新投入糖解作用維持能量代謝
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🔄 延伸學習：延伸學習：比較動物乳酸發酵中「丙酮酸直接受氫」的氧化還原步驟
