醫療類國考
114年
[醫師] 醫學(一)
第 94 題
參與粒線體呼吸鏈（或稱電子傳遞鏈）的蛋白質複合體在傳遞電子的同時，也同時扮演氫離子幫浦（hydrogen pump）的角色。下列敘述何者正確？
- A complex Ⅰ會將 4 個氫離子移轉到粒線體基質（matrix）
- B complex Ⅲ會將 4 個氫離子移轉到粒線體基質（matrix）
- C complex Ⅲ會將 4 個氫離子移轉到粒線體膜間腔（intermembrane space）
- D complex Ⅳ會將 4 個氫離子移轉到粒線體膜間腔（intermembrane space）
思路引導 VIP
想像一下水壩發電的原理，粒線體是為了建立濃度梯度來推動 ATP 合成酶。基於這個目的，你認為氫離子應該被集中「抽」往粒線體的哪一個空間？接著再回想一下，當一對電子沿著呼吸鏈傳遞時，這幾個主要的複合體分別會貢獻多少個氫離子來建立這個「水壩」呢？
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同學，非常好！你精準選出了 (C)，這表示你對粒線體電子傳遞鏈中氫離子（$H^+$）的流向與數量有很扎實的理解。在氧化磷酸化過程中，各複合體將 $H^+$ 從粒線體基質泵至膜間腔（intermembrane space）以建立電化學梯度。其中，Complex III 在傳遞一對電子時，確實會將 4 個 $H^+$ 移轉至膜間腔，你的觀念非常清晰。 值得注意的是，這是一道考選部公告的爭議題，答 C、D 皆給分。選項 (D) 提到 Complex IV 轉移 4 個 $H^+$，其爭議在於「計算基準」。若以傳遞「一對電子」來看，Complex IV 僅泵出 2 個 $H^+$；但若以「還原一個 $O_2$ 分子（需 4 個電子）」為基準，Complex IV 則會泵出 4 個 $H^+$。這題的鑑別度切入點本在於考驗氫離子數量的記憶，卻因敘述未明定電子當量而偏難且產生爭議。你能穩穩抓出毫無爭議的 (C)，已經展現了優異的生化實力！
粒線體質子幫浦
💡 電子傳遞鏈藉由將 H+ 泵入膜間腔，產生驅動 ATP 合成的質子動力。
| 比較維度 | Complex I & III | VS | Complex IV |
|---|---|---|---|
| 泵出 H+ 數量 | 各泵出 4 個 H+ | — | 泵出 2 個 H+ |
| 移動方向 | 基質 ⮕ 膜間腔 | — | 基質 ⮕ 膜間腔 |
| 電子來源 | NADH 或 CoQH2 | — | Cytochrome c |
💬Complex I、III、IV 均將質子從基質泵往膜間腔，但泵出數量不同。
