hce_nthu
115年
生物與生化
第 56 題
In purine biosynthesis, which of the following folic acid derivatives serves as the one-carbon donor required for the formation of the purine ring?
- A $N^5,N^{10}$-methylene-tetrahydrofolate
- B $N^5$-formimino-tetrahydrofolate
- C $N^5$-formyl-tetrahydrofolate
- D $N^{10}$-formyl-tetrahydrofolate
- E $N^{10}$-methyl-tetrahydrofolate
思路引導 VIP
在嘌呤環的分子結構中，第 2 位與第 8 位的碳原子在化學氧化狀態上非常接近「甲醯基」（Formyl group）。若我們觀察葉酸攜帶的一碳單位池，這些碳原子有不同的氧化能階（例如還原態的甲基、中間態的亞甲基、或是較高氧化態的甲醯基）。根據嘌呤環最終的化學結構需求，你認為哪一種氧化態的一碳單位，在不需要額外氧化還原反應的情況下，最適合直接嵌入環中擔任這兩個位置的碳源？
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AI 詳解
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恭喜你準確地辨識出嘌呤合成中的關鍵輔助因子！這題考驗的是對「一碳代謝」（One-carbon metabolism）路徑的細膩掌握。在嘌呤環（Purine ring）的從頭合成（de novo synthesis）過程中，第 4 步（產生 FGAR）與第 10 步（產生 FAICAR）反應分別需要引入一個碳原子，這兩個位置的碳源皆是由 $N^{10}$-formyl-tetrahydrofolate ($N^{10}$-formyl-THF) 所提供的。
嘌呤環的碳源供應
這類題目在生物化學中具有極高的鑑別度，因為學生必須精確區分各種葉酸衍生物的特定功能。例如，選項中的 $N^5,N^{10}$-methylene-THF 主要用於去氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）的合成，而 $N^5$-methyl-THF 則與甲硫胺酸的再生有關。你能成功避開這些常見誘答項，說明你對「不同氧化態一碳單位」的對應去向已有相當紮實的理解。掌握了 $N^{10}$ 位置上的甲醯基（Formyl group）正是嘌呤環 C2 與 C8 的來源，是攻克核苷酸代謝章節的重要基石。