hce_tcu
109年
生物學
第 2 題
下列何者屬於發酵作用和呼吸作用兩者最顯著的差異？
- A 只有呼吸作用才可氧化葡萄糖
- B 在呼吸作用中 NADH 才會被電子傳遞鏈氧化
- C 發酵作用是異化作用代謝路徑的一個例子，呼吸作用則否
- D 磷酸化級聯效應 (phosphorylation cascade) 是發酵作用所特有的
思路引導 VIP
在代謝過程中，細胞輔助因子 $NAD^+$ 的數量是有限的。想像一下，如果細胞一直進行糖解作用產生 $NADH$，卻沒有電子傳遞鏈來接收這些電子，細胞該如何「清空」$NADH$ 攜帶的負擔，好讓 $NAD^+$ 能夠循環使用並維持能量生產呢？
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恭喜你正確辨析了細胞能量代謝的核心差異！你能精準選出 (B)，代表你對 氧化還原平衡 (Redox balance) 的維持機制有非常紮實的理解。在生物能量學中，無論是呼吸作用或發酵作用，都必須將 $NAD^+$ 還原為 $NADH$ 以提取能量；然而，這兩者最關鍵的區別就在於「如何將 $NADH$ 重新氧化回 $NAD^+$」。
電子受體與代謝路徑的差異
在細胞呼吸 (Cellular respiration) 中，NADH 會攜帶電子進入電子傳遞鏈 (ETC)，最終將電子交給氧氣（有氧呼吸）或其他無機物（無氧呼吸）。但在發酵作用中，由於缺乏電子傳遞鏈，細胞必須直接將電子交給內源性的有機分子（如丙酮酸），這就是為什麼只有呼吸作用會涉及電子傳遞鏈的運作。至於其他選項，(A) 兩者都會氧化葡萄糖；(C) 兩者皆屬分解並釋放能量的異化作用 (Catabolism)；(D) 磷酸化級聯通常與細胞信號傳遞相關，並非發酵特有。
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