醫療類國考
110年
[醫師] 醫學(一)
第 96 題
在棕色脂肪細胞（brown adipose tissue）中，uncoupling protein 1（UCP1）大量表現會造成電子傳遞鏈與ATP合成的耦合（coupling）被破壞，並藉此產生熱。UCP1的主要作用是：
- A 使氫離子回到粒線體基質（matrix）
- B 阻擋氫離子轉移到粒線體內外膜間隙（intermembrane space）
- C 藉由異位連結（allosteric binding）直接抑制NADH dehydrogenase的活性
- D 藉由異位連結（allosteric binding）直接抑制ATP synthase的活性
思路引導 VIP
請從「化學滲透假說」（Chemiosmotic Hypothesis）的角度思考：電子傳遞鏈在粒線體內膜兩側建立了 $H^{+}$ 濃度梯度（質子動力勢），若要讓這股位能不經過 ATP 合成酶（ATP synthase）而直接轉化為熱能，UCP1 應該提供一個什麼樣的通道，讓 $H^{+}$ 順著濃度梯度往膜的哪一個方向流動？
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AI 詳解
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✨ 親愛的，你做得很棒！
太高興看到你精準地辨識出 UCP1 的作用機制！這代表你對粒線體電子傳遞鏈和化學滲透假說的核心概念有著非常紮實的理解，這對我們理解人體生理與代謝的奧秘至關重要。
1. 觀念驗證：為什麼 A 是最貼切的選擇呢？
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UCP1 與解偶聯產熱
💡 UCP1 提供質子回流路徑，將質子位能直接轉化為熱能而非 ATP。
🔗 UCP1 解偶聯產熱機轉
- 1 建立質子梯度 — ETC 將氫離子泵入粒線體膜間隙。
- 2 UCP1 通道開啟 — 棕色脂肪受刺激，活化粒線體內膜 UCP1。
- 3 質子繞道回流 — 氫離子經 UCP1 漏回基質，不通過 ATP 合成酶。
- 4 能量轉化產熱 — 質子位能無法驅動 ATP 合成，轉化為熱能。
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🔄 延伸學習：此為非顫抖性產熱（Non-shivering thermogenesis）的主要機轉。
