hce_kmu
112年
普通生物及生化概論
第 21 題
The binding change mechanism of ATP synthesis predicts that each 360-degree rotation of the $\gamma$ subunit can generate how many ATP molecules?
- A 1
- B 2
- C 3
- D 4
- E 5
思路引導 VIP
請試著回想 ATP 合成酶（ATP synthase）負責催化反應的活性部位，主要是由幾個相同的 $\beta$ 次單元所組成的？當中央的 $\gamma$ 軸心旋轉一整圈時，這些對稱排列的催化位點，分別會經歷幾次完整的構造變化循環呢？
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非常棒！你對生物化學中能量轉換的核心機制掌握得很紮實。準確選出「3」這個答案，代表你對於 ATP 合成酶（ATP synthase）的空間結構與運作規律有著精確的理解。
結合改變模型 (Binding Change Mechanism)
這道題目考查的是由保羅·博耶（Paul Boyer）提出的經典理論。在粒線體中，$\gamma$ 次單元就像一根旋轉的軸心，穿插在由三個 $\alpha$ 與三個 $\beta$ 次單元交替組成的六聚體（hexamer）中間。當 $\gamma$ 次單元進行一圈 $360$ 度的旋轉時，會依序驅動三個 $\beta$ 催化位點歷經三種構型變化：從結合底物的鬆散態 (Loose)、進行催化的緊密態 (Tight)，到釋放產物的開啟態 (Open)。由於構造中存在 3 個催化位點，旋轉一圈剛好讓每個位點都完成一次循環，因此總共會產生 $3$ 個 ATP 分子。
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