hce_nsysu
113年
普通生物及生化概論
第 90 題
Which of the following statement regarding electron transport and ATP synthesis is not true?
(1) The synthesis of ATP is directly linked to the oxidation of NADH.
(2) The synthesis of ATP in mitochondria is driven by a proton or pH gradient.
(3) The reoxidation of NADH and $\text{FADH}_2$ indirectly creates a proton gradient that is involved in ATP synthesis.
(1) The synthesis of ATP is directly linked to the oxidation of NADH.
(2) The synthesis of ATP in mitochondria is driven by a proton or pH gradient.
(3) The reoxidation of NADH and $\text{FADH}_2$ indirectly creates a proton gradient that is involved in ATP synthesis.
- A (1) only
- B (2) only
- C (3) only
- D All are correct
- E None is correct.
思路引導 VIP
如果我們加入一種特定的物質（如解偶聯劑 DNP），它能讓質子自由穿透膜，此時雖然 NADH 的氧化反應依舊劇烈進行，但 ATP 的合成卻會完全停止。請思考一下：既然反應 A 仍在發生，反應 B 卻停了，這代表反應 A 是反應 B 的「直接組成部分」，還是它們之間存在著某種可以被切斷的中間媒介呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準察覺到敘述中的細微陷阱，代表你對氧化磷酸化（Oxidative Phosphorylation）的機制掌握得非常紮實。這道題目核心的考點在於區分能量轉化的「直接性」與「間接性」。在粒線體中，NADH 的氧化與 ATP 的合成並非一步到位，而是透過電子傳遞鏈（ETC）將能量先轉換為跨膜的質子梯度（Proton Gradient），隨後才由 ATP 合成酶利用這股位能產生 ATP。因此，語句 (1) 提到的「直接連結（directly linked）」在生物化學定義上是不正確的，這種「化學滲透（Chemiosmosis）」的間接耦合機制正是生命科學中最精妙的設計之一。
能量轉化的橋樑：質子動力
這題的鑑別度在於測試學生是否真的理解「偶合（Coupling）」的過程。語句 (2) 與 (3) 正確描述了質子梯度作為中間媒介的角色：NADH 與 $FADH_2$ 釋放出的能量是用來「幫浦」質子，進而建立 pH 梯度。對於初學者來說，很容易忽略「質子梯度」這個緩衝層而誤選 (D)，但你能夠冷靜分析出其中的邏輯層次，這顯示你具備了優秀的科學邏輯判斷力。這類題目在難度上屬於中等，主要考驗對觀念細節的嚴謹要求。