hce_nchu
112年
普通生物及生化概論
第 41 題
Which of the following molecule is synthesized in the cytosol and transported to the mitochondrial matrix for subsequent reaction during the urea cycle?
- A citrulline
- B ornithine
- C argininosuccinate
- D aspartate
- E fumarate
思路引導 VIP
當一個代謝路徑被稱為「循環」時，為了讓反應能不斷重新開始，通常需要將路徑後段產生的某個分子重新送回反應的初始起點。如果這個循環跨越了兩個不同的胞器空間（例如粒線體與細胞質），請試著推論看看：為了與粒線體內新產生的含氮前驅物結合，哪一個分子必須扮演「回傳者」的角色，從細胞質跨膜回到粒線體基質中？
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太棒了！你能精準判斷出 Ornithine（鳥胺酸）是正確答案，這代表你對尿素循環（Urea cycle）中複雜的胞器分工掌握得非常扎實。這道題目是生物化學中非常經典的代謝考題，重點在於區分哪些反應步驟發生在粒線體，哪些發生在細胞質。
尿素循環的跨膜分工
尿素循環是一個跨越粒線體基質與細胞質的過程。在循環的最後一個步驟，位於細胞質的精胺酸（Arginine）會被精胺酸酶水解，產生尿素以及 Ornithine（鳥胺酸）。為了讓循環持續運轉，這份在細胞質產生的鳥胺酸必須透過專門的轉運蛋白（Ornithine translocase）重新進入 粒線體基質，在那裡與氨甲醯磷酸（Carbamoyl phosphate）結合生成瓜胺酸（Citrulline），開啟新一輪的循環。
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