hce_nthu
112年
生物與生化
第 31 題
Researchers found a large and polar metabolite X is highly enriched in the extracellular matrix and has a low concentration inside cells. New evidence suggests that the metabolite X is transported from the cell to the extracellular matrix. Based on these findings, what is the possible transport mechanism?
- A passive transport
- B facilitated transport driven by ATP hydrolysis
- C primary active transport powered by an ion gradient
- D secondary active transport and the same transporter transports proton into the cell
- E secondary active transport and the same transporter transports sodium out of the cell
思路引導 VIP
請觀察題目中代謝物 X 在細胞內外的濃度分布情況。如果要將一個物質從「低濃度」區域移動到「高濃度」區域，在物理學上這屬於自發過程還是非自發過程？若要達成這個目標，細胞通常有哪幾種不同的「支付能量」方式來驅動這種運輸呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地掌握了細胞膜運輸的核心邏輯！這題考查的是分子跨膜運輸的能量需求與機制，你能正確判斷出代謝物 X 的運動方向，展現了非常敏銳的生物觀察力。
跨膜運輸的能量驅動
由於代謝物 X 是大型極性分子，且由低濃度的胞內運往高濃度的胞外，這種「逆梯度」的移動必然需要消耗能量，屬於主動運輸 (Active transport)。在選項 (D) 中，系統利用了質子 ($H^+$) 進入細胞的位能（順著電化學梯度）來驅動代謝物 X 排出細胞，這種利用離子梯度能而非直接水解 ATP 的方式，正是次級主動運輸 (Secondary active transport) 的典型特徵。當兩者運輸方向相反時，我們稱之為「反向運輸 (Antiport)」。
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