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調查局三等申論題 110年 [化學鑑識組] 生物化學

第 一 題

📖 題組：
四、脂肪酸的氧化作用是人體主要的能量來源之一。
📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

請說明脂肪酸的β-oxidation（β-氧化作用）的 4 個反應（可繪圖協助說明）。（10 分）

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面對β-氧化作用的考題，請直接聯想其核心循環的四個標準步驟：「氧化、水合、再氧化、斷裂（硫解）」。作答時務必寫出每一步驟對應的酵素名稱、受質變化，以及輔酶（FAD、NAD+）的參與情況，並適度附上英文專有名詞以展現生化專業度。

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【破題】脂肪酸的β-氧化作用（β-oxidation）主要發生在粒線體基質（mitochondrial matrix）中。活化後的脂肪醯輔酶A（Fatty acyl-CoA）會經歷一連串重複的四個反應步驟，每次循環可切下一個含兩個碳的乙醯輔酶A（Acetyl-CoA），並伴隨產生高能電子攜帶者（FADH2 與 NADH）。 【論述】 β-氧化作用的核心四個反應步驟如下：

小題 (二)

請計算一分子的硬脂酸（Stearic acid，18 碳）完全氧化成二氧化碳所釋放的能量，可用來合成幾個 ATP 分子。以 NADH+H+=2.5 個 ATP、FADH2=1.5 個 ATP 計算。（10 分）

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面對脂肪酸氧化產能計算題，首先根據碳數判定進行了幾次 β-氧化循環（n/2 - 1）及產生幾個乙醯輔酶A（Acetyl-CoA）。接著分別算出 β-氧化與檸檬酸循環產生的 NADH、FADH2 與 GTP 數量，乘上題目給定的 P/O ratio，最後絕對不能忘記扣除活化階段消耗的 2 個 ATP 當量。

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【解題關鍵】脂肪酸完全氧化之 ATP 總產量 = (β-氧化產生的還原態輔酶產能) + (乙醯輔酶A進入TCA循環的產能) - (活化過程消耗的 ATP 當量)。 【解答】 硬脂酸（Stearic acid）為 18 碳之飽和脂肪酸（18:0），其完全氧化成二氧化碳與水的過程可分為以下步驟計算：

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