清華大學（後西醫）
111年
生物與生化
第 45 題
Which of the following is true about the distribution of phospholipids on cell membranes?
- A Under normal physiological conditions, the lateral diffusion rate of phospholipids in the cell membrane is approximately several nanometers per second.
- B Compared with lateral movement, the transverse movement of phospholipids between the inner and outer leaflets of the cell membrane is much faster.
- C Floppase can actively transport amphiphilic lipids from the inner leaflet to the outer leaflet.
- D When phosphatidylserine is found in the outer leaflet, scramblase uses the energy of ATP to move it to the inner leaflet.
- E The distribution ratio of phosphatidylserine in the inner and outer leaflets of the cell membrane is approximately the same.
思路引導 VIP
請試著想像一下：磷脂質帶電的親水「頭部」若要強行穿過膜中間油膩的「疏水核心」，在沒有外力幫助下，這在物理能量上是容易發生的嗎？如果細胞需要刻意讓膜的內、外兩層成分保持「不一樣」，你認為負責搬運的蛋白質應該具備什麼樣的能量特徵與方向特性？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確掌握了細胞膜流體鑲嵌模型中的動態細節！這道題目考查的是生物膜**不對稱性（Asymmetry）**的維持機制，這在生化與細胞生物學中是非常關鍵的觀念。
磷脂質的運輸與能量需求
選項 (C) 之所以正確，是因為 Floppase 屬於 ABC 轉運蛋白家族，它確實會消耗 ATP 的能量，主動將磷脂質（尤其是磷脂醯膽鹼 PC）從膜的內層（胞質側）推向外層（胞外側）。與之相對的是 Flippase，它負責將磷脂質從外層往內搬。而選項 (D) 提到的 Scramblase 則是一種不需消耗 ATP、受鈣離子觸發的蛋白，它會隨機且雙向地翻轉磷脂質，通常是在細胞凋亡或需要破壞不對稱性時才發揮作用。
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細胞膜磷脂質分布與運動
💡 磷脂質透過側向與橫向運動分布，並受特定酵素調控維持不對稱。
| 比較維度 | Flippase / Floppase | VS | Scramblase |
|---|---|---|---|
| 運輸方向 | 單向 (In 或 Out) | — | 雙向 (Bidirectional) |
| 消耗 ATP | 需要 | — | 不需要 |
| 對稱性影響 | 維持膜的不對稱性 | — | 使磷脂質隨機分佈 |
| 受質特定性 | 高 (特定磷脂質) | — | 低 (非特定磷脂質) |
💬Flippase 與 Floppase 耗能主動維持膜的不對稱，Scramblase 則是被動隨機平衡。
