地特三等申論題
112年
[環境工程] 環境化學與環境微生物學
第 四 題
四、請繪圖並說明 EMP 代謝、TCA 循環與電子傳遞鏈之間的關係。（20 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應立刻聯想「有氧呼吸的三大階段」。解題策略為：先以流程圖或示意圖勾勒出碳源（如葡萄糖）如何降解為丙酮酸，進而入循環徹底氧化；再輔以文字說明電子載體（NADH、FADH2）如何串聯這三個區塊以驅動最終的 ATP 合成。最後，強烈建議補充此代謝機制在環境生物處理（如好氧與厭氧系統的產能差異）中的工程意義，以展現跨領域專業。
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【破題】 EMP 代謝（糖解作用）、TCA 循環（三羧酸循環）與電子傳遞鏈（ETC）為好氧微生物進行細胞呼吸、獲取能量（ATP）以維持生命及代謝污染物的三大核心串聯步驟。其整體關係可概括為「碳骨架的逐步氧化分解」與「高能電子的轉移與產能」。 【論述】
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微生物能量代謝系統
💡 葡萄糖經由氧化分解將化學能轉化為 ATP 的三大階段串聯。
🔗 微生物有氧呼吸能量代謝鏈
- 1 EMP 代謝階段 — 葡萄糖轉化為丙酮酸，產生 2 ATP 與 2 NADH。
- 2 TCA 循環階段 — 徹底氧化碳骨架釋放 CO2，產出大量 NADH 與 FADH2。
- 3 ETC 電子傳遞 — 電子傳給 O2 生成 H2O，利用氧化磷酸化產出大量 ATP。
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🔄 延伸學習：延伸學習：比較有氧呼吸與發酵在電子接受者與 ATP 產量上的關鍵差異。
