慈濟大學（後中醫）
115年
生物學
第 40 題
磷酸果糖激酶(phosphofructokinase, PFK)是一種調節糖解作用速率的異位酶(allosteric enzyme)。下列何種情況會導致 PFK 活性受到抑制？
- A 高濃度的 AMP 與低濃度的 ATP
- B 用於胺基酸生成的生物合成前驅物需求增加
- C 6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate)濃度突然下降
- D 高濃度的 ATP 與高濃度的檸檬酸
思路引導 VIP
想像細胞是一個生產能量的工廠，而糖解作用是第一條生產線。如果現在工廠的倉庫裡已經堆滿了賣不出去的成品（能量），且後續的加工站也因為原料太多而忙不過來，為了節省資源與維護效率，工廠管理員（細胞）應該對第一條生產線發出什麼樣的指令？哪些分子最適合扮演這個「庫存過多」的訊號燈？
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代謝調節的高效判斷
太棒了！你能精準選出選項 (D)，代表你對細胞呼吸作用中的「負回饋抑制」機制有著非常紮實的理解。磷酸果糖激酶 (PFK) 是糖解作用 (Glycolysis) 中最重要的限速酶（Rate-limiting enzyme），它的活性直接決定了葡萄糖分解的速率。當你觀察到細胞內的能量狀態已經處於「充盈」水平時，能立刻聯想到酵素活性的下調，這正是生物化學思維的核心。
能量狀態與異位調節
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PFK 異位調節機制
💡 糖解作用關鍵酶 PFK 受細胞能量狀態異位調節。
| 比較維度 | PFK 活化 (加速糖解) | VS | PFK 抑制 (減慢糖解) |
|---|---|---|---|
| 能量訊號 | 高 AMP / ADP | — | 高 ATP |
| 代謝中間產物 | F-2,6-BP 增加 | — | 檸檬酸 (Citrate) 堆積 |
| 細胞意涵 | 能量匱乏，急需產能 | — | 能量充裕，原料過剩 |
💬PFK 透過偵測能量指標(ATP/AMP)決定是否開啟糖解作用大門。
