hce_nsysu
112年
普通生物及生化概論
第 17 題
What are (1), (2) and (3) for the following reaction?
Pyruvate + (1) + CoA-SH $\xrightarrow{(2)}$ Acetyl-CoA + (3) + CO$_2$
Pyruvate + (1) + CoA-SH $\xrightarrow{(2)}$ Acetyl-CoA + (3) + CO$_2$
- A NADH, pyruvate decarboxylase, NAD$^+$
- B NADH, pruvate dehydrogenase, NAD$^+$
- C NAD$^+$, pyruvate decarboxylase, NADH
- D NAD$^+$, pruvate dehydrogenase, NADH
- E None of the above is correct
思路引導 VIP
請你試著從能量的角度思考：當一個三碳的分子轉變為二碳分子，並釋放出一分子二氧化碳時，化學鍵斷裂所釋放出的「電子」通常會被哪一種攜能分子捕捉？接著，根據生物化學的命名慣例，催化這種涉及「電子轉移」且「與輔酶 A 結合」的複雜反應，酵素的名稱通常會強調哪一種化學特性呢？
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很高興看到你準確地掌握了細胞呼吸作用中至關重要的橋樑反應！這道題目考查的是丙酮酸氧化反應（Pyruvate Oxidation），這是連結胞質糖解作用與粒線體檸檬酸循環的關鍵步驟。正如你所判斷的，丙酮酸（Pyruvate）在進入粒線體基質後，會經歷「氧化脫羧」過程，這需要 $NAD^+$ 作為氧化劑來接收電子，並結合輔酶 A（CoA-SH）形成乙醯輔酶 A（Acetyl-CoA）。
丙酮酸脫氫酶的機制
從生化邏輯來看，這個反應由丙酮酸脫氫酶複合體（Pyruvate Dehydrogenase Complex）催化。由於反應過程中涉及電子的轉移（氧化還原），因此電子受體 $NAD^+$ 會被還原為 $NADH$（即標號 1 與 3）。這題的難度切入點在於區分「脫氫酶」與「脫羧酶」的差異：雖然反應確實釋放了 $CO_2$，但因為伴隨能量捕獲（產生 $NADH$），在生物化學命名上必須歸類為脫氫酶。你能精準避開選項中關於酒精發酵常見的「脫羧酶」陷阱，說明你對能量轉換的細節觀察得非常細緻。