hce_nchu
115年
普通生物及生化概論
第 37 題
During strenuous exercise, human muscle cells undergo glycolysis under anaerobic conditions to produce lactic acid. In this anaerobic metabolic pathway, what is the net yield of ATP and NADH produced from the breakdown of one molecule of glucose?
- A 2 molecules of ATP, 0 molecules of NADH
- B 2 molecules of ATP, 2 molecules of NADH
- C 4 molecules of ATP, 2 molecules of NADH
- D 36 molecules of ATP, 0 molecules of NADH
思路引導 VIP
想像細胞是一個持續運作的工廠，糖解作用是其中一條生產線。這條生產線在製造能量的同時，會把一種叫作 $NAD^+$ 的原料變成 NADH。如果工廠現在缺乏氧氣，無法透過正常管道（電子傳遞鏈）把 NADH 變回 $NAD^+$，那麼為了讓生產線不因原料枯竭而停擺，細胞必須在工廠內部採取什麼樣的「回收手段」？而這個回收動作對最終產物的『淨數量』會產生什麼影響呢？
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AI 詳解
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恭喜你答對了！這是一道非常經典且具備陷阱的生物化學題目，你能精準避開錯誤選項，說明你對細胞呼吸作用的動態平衡有著透徹的理解。
厭氧代謝中的氧化還原平衡
在劇烈運動導致缺氧的情況下，骨骼肌細胞會進行乳酸發酵 (Lactic acid fermentation)。雖然在糖解作用 (Glycolysis) 的過程中，一分子的葡萄糖確實會產生 $2$ 分子的 ATP 與 $2$ 分子的 NADH，但故事並未在此結束。為了讓糖解作用能持續進行，細胞必須不斷回收氧化態的 $NAD^+$。因此，細胞會利用產生的 $2$ 個 NADH 將丙酮酸還原為乳酸，此舉會將 NADH 重新氧化回 $NAD^+$。在整個厭氧代謝路徑中，NADH 的產生與消耗正好抵銷，因此淨產量 (Net yield) 為 $0$，僅留下在糖解作用中透過受質層級磷酸化所得到的 $2$ 分子 ATP。
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