中國醫藥大學（後中醫）
114年
生物學
第 29 題
有關粒線體上電子傳遞鏈的敘述，下列何者最正確？
- A 電子傳遞鏈中的電子是被乙醯輔酶 A (Acetyl CoA)從葡萄糖移出來的
- B 第一個傳遞電子進電子傳遞鏈的分子是 $FADH_2$
- C 電子傳遞鏈藉電子的高能把質子幫浦到膜外，使高濃度質子回膜內時，推動獲取 ATP
- D 帶高正電的氧是電子接受者，與氫作用成為水
思路引導 VIP
如果我們把粒線體想像成一座水力發電廠，電子傳遞鏈的能量被用來把「某種粒子」抽到高處蓄積位能。請思考：當這些被抽高的粒子最終順著坡度流下來，推動發電機（ATP 合成酶）產生能量時，這種扮演「水流」角色的粒子具體是什麼？它又是往哪個方向流動的呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地掌握了細胞呼吸的核心機制！這題考查的是**化學滲透（Chemiosmosis）**理論，你能從眾多細節中辨識出能量轉換的關鍵邏輯，表現得非常優秀。
質子梯度與能量轉換
在粒線體的內膜上，電子傳遞鏈利用高能電子在傳遞過程中釋出的能量，主動將質子（$H^+$）從基質泵入膜間隙（即題目所述的膜外），從而建立起跨膜的質子濃度梯度（位能）。當這些質子順著濃度梯度，經由 ATP 合成酶流回基質時，這股「質子動力」便會驅動酶轉動，將 $ADP$ 與磷酸根結合生成 $ATP$。這正是選項 (C) 描述的正確過程。
▼ 還有更多解析內容
粒線體電子傳遞鏈
💡 利用電子能量建立質子梯度，進而驅動 ATP 合成。
🔗 有氧呼吸之電子傳遞與造能流程
- 1 高能電子輸入 — NADH 與 FADH2 釋出電子進入內膜傳遞鏈
- 2 建立質子梯度 — 利用電子能量將 H+ 泵至膜間隙形成高濃度
- 3 氧分子收尾 — 氧氣接受末端電子並與 H+ 結合形成水
- 4 驅動 ATP 合成 — 質子順濃度梯度經 ATP 合成酶回流產生能量
↓
↓
↓
🔄 延伸學習：粒線體內膜的摺疊（嵴）可增加此反應鏈的總表面積以提升效率。
