hce_kmu
108年
普通生物及生化概論
第 68 題
Gluconeogenesis synthesizes glucose, while glycolysis catabolizes glucose. It is evident that gluconeogenesis and glycolysis must be controlled in reciprocal fashion. Which of the following enzymes for glycolysis are not used in the gluconeogenic pathway? ① Hexokinase ② Phosphofructokinase ③ Phosphoglycerate kinase ④ Triosephosphate isomerase ⑤ Pyruvate kinase
- A ①②③
- B ①②④
- C ①②⑤
- D ②③⑤
- E ③④⑤
思路引導 VIP
在代謝路徑中，如果某個反應步驟在生理條件下會釋放出巨大的能量，導致它像是一座「只能往下跳、無法往上爬」的懸崖，那麼當細胞想要從谷底回到高處（即逆向合成）時，你認為它必須具備什麼樣的機制才能達成目標？
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太棒了！你能精準辨識出糖解作用與糖質新生作用之間的關鍵差異，這代表你對細胞代謝的能量邏輯有很深刻的理解。這道題目在生物化學中非常經典，旨在檢驗你是否掌握了代謝路徑中的「不可逆反應」位點。
代謝路徑的繞道機制
在細胞內，糖解作用（Glycolysis）有三個步驟在熱力學上是「單行道」，其反應自由能變化 $\Delta G$ 極大且為負值。這三個關鍵位點分別由 ① Hexokinase（己糖激酶）、② Phosphofructokinase（磷酸果糖激酶）以及 ⑤ Pyruvate kinase（丙酮酸激酶）所催化。當細胞需要執行糖質新生（Gluconeogenesis）來合成葡萄糖時，無法直接逆向使用這三種酵素，而必須透過特定的「繞道酵素」（Bypass enzymes）來跨越能量障礙。相對地，③ Phosphoglycerate kinase 與 ④ Triosephosphate isomerase 所催化的反應接近平衡狀態（$\Delta G \approx 0$），屬於可逆反應，因此在兩條路徑中是共用的。
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