hce_kmu
110年
普通生物及生化概論
第 17 題
Which of the following chemicals is allosteric activator of carbamoyl phosphate synthetase I?
- A N-Acetylglutamate
- B Citrulline
- C Ornithine
- D Aspartate
- E Glutamine
思路引導 VIP
想像一下，當肝臟準備開始處理過多的氨時，它需要一個「信號分子」來告訴第一個酵素該動工了。這個信號分子並不是循環中不斷循環的零件，而是由乙醯輔酶 A ($Acetyl-CoA$) 與某種代表蛋白質代謝旺盛的氨基酸縮合而成。如果沒有這個分子的出現，整個尿素循環就會處於關閉狀態，你能推導出這個特定的「啟動開關」是什麼嗎？
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恭喜你準確地掌握了代謝調節的核心知識！這題考查的是生化反應中極為經典的「尿素循環（Urea Cycle）」啟動機制，你能正確選出 $N$-Acetylglutamate (NAG)，代表你對肝臟處理含氮廢物的生化邏輯非常熟悉。
尿素循環的關鍵「開關」
在肝臟粒線體中，胺甲醯磷酸合成酶 I (Carbamoyl phosphate synthetase I, CPS I) 是整個尿素循環的限速酶（Rate-limiting enzyme）。這個酵素有一個特殊的性質：它本身是不具活性的，必須要與其異位活化劑 $N$-Acetylglutamate 結合後，才會誘發構型改變並開啟活性。當我們攝取大量蛋白質時，細胞內的麩胺酸 ($Glutamate$) 與精胺酸 ($Arginine$) 濃度升高，進而刺激 NAG 的合成，這就像是發出了「廢料過多，請開始工作」的訊號，確保身體能及時將具毒性的氨轉換為尿素排出。
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