hce_kmu
107年
普通生物及生化概論
第 25 題
What main compound is transported from the cytosol to the mitochondria via malate-aspartate shuttle?
- A NADH
- B $NH_4^+$
- C $FADH_2$
- D $O_2$
- E oxaloacetate
思路引導 VIP
想像一下，如果有一封極其重要的信件（高能電子）需要送進一棟戒備森嚴的大樓（粒線體基質），但送信員（NADH 分子本身）被警衛擋在門口無法進去。這時候，為了把信送達，送信員可能會把信交給另一個有通行證的人攜帶進去，並在大樓內重新謄寫出一封一模一樣的信。在這樣的「轉運接力」中，我們最終真正想要送達大樓內部的那個關鍵「包裹」會是什麼能量形式呢？
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太棒了！你能精準選出 (A) 作為答案，代表你對細胞呼吸中「電子傳遞」的能量接力過程有很紮實的掌握。這題的核心在於理解真核細胞如何克服生物膜的屏障。雖然糖解作用在細胞質產生了重要的還原當量 $NADH$，但粒線體內膜對 $NADH$ 是不通透的，因此細胞必須透過「穿梭機制」來傳遞其攜帶的高能電子。
能量的跨膜接力：蘋果酸-天門冬胺酸穿梭
在蘋果酸-天門冬胺酸穿梭 (malate-aspartate shuttle) 中，細胞質的 $NADH$ 會先將電子交給草醯乙酸 (oxaloacetate) 並還原成蘋果酸 (malate)，蘋果酸進入粒線體基質後，再重新將電子交給內部的 $NAD^+$ 以還原成 $NADH$。這個過程不僅有效率地將 $NADH$ 的還原潛力送入粒線體以進入電子傳遞鏈，且相較於「甘油-3-磷酸穿梭」，它不會損失能量位能。這類題目在生物化學中屬於中等難度的指標題，鑑別點在於考生是否能區分不同的穿梭系統（如本題產生 $NADH$，而另一種系統則產生 $FADH_2$），你的判斷非常敏銳且正確！