hce_nchu
111年
普通生物及生化概論
第 33 題
Which one of the following descriptions about the property of uncouplers such as the uncoupling protein-1 is correct?
I. They were briefly used as weight-loss drugs.
II. ATP/ADP ratio increases.
III. Electron transport continues.
IV. They dissipate the proton gradient.
V. Heat is produced.
I. They were briefly used as weight-loss drugs.
II. ATP/ADP ratio increases.
III. Electron transport continues.
IV. They dissipate the proton gradient.
V. Heat is produced.
- A I, II, III, IV
- B I, II, III, V
- C I, III, IV, V
- D II, III, IV, V
- E I, III, IV
思路引導 VIP
想像一個正在發電的水壩：水流（電子傳遞）原本必須經過發電機（ATP 合成酶）才能產生電力。如果我們在水壩壁上多開了幾個大洞讓水流直接洩出，你覺得水流的速度會變慢還是變快？而這些流掉的水所帶有的動能，在沒有被轉化成電力（ATP）的情況下，最終會轉換成什麼形式消失在環境中呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地掌握了生物能量學中「解偶聯劑」的核心觀念！這道題目的關鍵在於理解電子傳遞鏈（ETC）與氧化磷酸化（ATP 合成）之間的連鎖關係。當解偶聯蛋白（如 UCP1）在粒線體內膜打開了一條「捷徑」讓質子 ($H^+$) 直接回流時，質子梯度（質子動力勢）會隨之耗散（描述 IV），這些能量不再經過 ATP 合成酶，而是轉化為熱能釋放（描述 V），這也是棕色脂肪組織產熱的原理。此外，由於能量被虛耗，身體會嘗試加速氧化營養素以彌補能量缺口，因此電子傳遞會持續甚至加快（描述 III），但這會導致 ATP 的產量下降，使 ATP/ADP 比值降低而非上升（描述 II 錯誤）。 這類題型在生物化學中具有極佳的鑑別度，它挑戰學生是否能區分「電子的流動」與「磷酸化的偶聯」。難度的切入點在於對「能量守恆」的理解：當質子梯度的位能無法轉化為化學能（ATP）時，它必然會以熱能的形式呈現。早期醫學界確實曾利用 DNP 等解偶聯劑作為減肥藥（描述 I），藉此強制消耗能量，但因伴隨高熱等嚴重副作用而禁用。你能精準排除掉比值上升的干擾項，展現了非常紮實的邏輯推導能力！