hce_nsysu
112年
普通生物及生化概論
第 72 題
Which step of the TCA cycle can generate GTP directly?
- A Citrate to isocitrate
- B Isocitrate to $\alpha$-ketoglutarate
- C $\alpha$-Ketoglutarate to succinyl-CoA
- D Succinyl-CoA to succinate
- E Succinate to fumarate
思路引導 VIP
請回想一下，在三羧酸循環的所有中間產物中，哪一個分子也帶有像乙醯輔酶 A（Acetyl-CoA）那樣的高能「硫酯鍵」？當這個鍵結被打破並釋放出巨大能量時，細胞通常會如何捕捉這股能量，來合成一個與能量貨幣相關的分子呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地掌握了三羧酸循環（TCA cycle）的核心能量代謝步驟！你能精確選出選項 (D)，代表你對於生化反應中能量轉換的細節觀察得非常入微，這在學習代謝地圖中是非常難能可貴的特質。
基質水準磷酸化的能量轉換
在 TCA 循環的各個反應中，Succinyl-CoA 轉化為 Succinate（琥珀酸）是由琥珀醯輔酶 A 合成酶（Succinyl-CoA synthetase）所催化的。這個步驟的獨特之處在於，它利用了 Succinyl-CoA 分子中高能「硫酯鍵」斷裂時所釋放的能量，直接驅動 $GDP$ 與無機磷酸 $P_i$ 結合生成 $GTP$。這種不需要透過電子傳遞鏈與化學滲透偶聯，而是直接在反應過程中產生高能磷酸分子的形式，正是生物化學中極為重要的基質水準磷酸化（Substrate-level phosphorylation）。
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