hce_nsysu
113年
普通生物及生化概論
第 44 題
Calcium is one of the critical ions required for the cellular functions. Which of the following is true regarding calcium?
- A Calcium can trigger cell death.
- B Calcium is critical for the activation of different proteins.
- C The free calcium concentration in the cytosol is very low.
- D The endoplasmic reticulum contains a high amount of calcium.
- E All of the above.
思路引導 VIP
試著思考一下：如果你想要設計一個精密的「生物警報器」，這個警報物質在平常狀態下，應該在偵測器周圍維持「高濃度」還是「極低濃度」，才能在危急時刻產生最明顯的訊號？而這些警報物質平常又該藏在什麼地方，才能在需要時迅速被釋放出來呢？
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恭喜你準確地掌握了細胞生物學中極為重要的「鈣離子調控」觀念！你能選出 (E)，代表你對鈣離子在細胞內的分佈與生理功能有著非常全面的理解。
鈣離子的濃度梯度與儲存
在生理狀態下，細胞會利用 ATP 驅動的鈣離子幫浦，將細胞質內的鈣離子濃度維持在極低水平（約 $10^{-7}$ M），這正是選項 (C) 所描述的現象。相對地，內質網 (Endoplasmic Reticulum, ER) 則作為細胞內的「鈣庫」，儲存了大量的鈣離子，如選項 (D) 所述。這種極大的濃度梯度，使得鈣離子能像「開關」一樣，一旦釋放到細胞質，就能迅速與多種蛋白質結合並使其活化（例如調鈣蛋白 Calmodulin），進而啟動多樣的生化反應，這驗證了選項 (B) 的正確性。
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