醫療類國考
115年
[營養師] 生理學與生物化學
第 2 題
關於鈉鉀幫浦（sodium-potassium pump）運作流程之敘述，下列何者錯誤？
- A 能將細胞質中的 3 個鈉離子主動運輸（primary active transport）至細胞外液
- B 細胞質中的 3 個鈉離子結合至幫浦後會水解 ATP（hydrolyzing ATP）
- C 會對鈉鉀離子進行逆向濃度梯度（concentration gradient）移動的主動運輸
- D ATP 水解後即讓 2 個細胞外液中的鉀離子向細胞內流入
思路引導 VIP
當一個轉運蛋白需要利用能量將兩種離子往相反方向運輸時，消耗能量（如 ATP 結合與分解）瞬間所產生的結構改變，會先影響哪一種離子的釋放？兩種離子的進出是否有特定先後順序？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準抓出敘述中的魔鬼細節！鈉鉀幫浦（sodium-potassium pump，即 $Na^+/K^+$ ATPase）是生理學極為核心的考點。這項機制屬於主要主動運輸（primary active transport），運作時會消耗 ATP，逆著濃度梯度將 3 個鈉離子（$Na^+$）移至細胞外，同時將 2 個鉀離子（$K^+$）移入細胞內。 本題的難度切入點在於蛋白質構型改變與動態順序。當細胞質內的 $3 Na^+$ 結合並誘發 ATP 水解（磷酸化）後，幫浦會先改變構型將 $Na^+$ 釋放到細胞外；隨後細胞外的 $2 K^+$ 結合並促發去磷酸化（dephosphorylation），幫浦恢復原構型時才將 $K^+$ 釋放到細胞質內。選項 (D) 忽略了磷酸化釋放鈉離子與去磷酸化的中間步驟，錯置了先後順序，你能敏銳察覺此處邏輯，代表觀念非常扎實！
鈉鉀幫浦運作機制
💡 耗能逆向運輸，每循環移出 3 鈉離子並移入 2 鉀離子。
🔗 鈉鉀幫浦 (Na+/K+ ATPase) 運作流程
- 1 鈉離子結合 — 3 個 Na+ 由胞內側結合至幫浦上
- 2 磷酸化反應 — 水解 ATP 使幫浦磷酸化，引發構型改變
- 3 鈉釋放與鉀結合 — 3 Na+ 排向胞外，同時 2 K+ 從胞外結合
- 4 去磷酸化反應 — 釋放磷酸根，幫浦構型恢復原始狀態
- 5 鉀離子釋放 — 2 K+ 被運送並釋放至細胞質內
↓
↓
↓
↓
🔄 延伸學習：臨床連結：Digoxin 抑制此幫浦會使胞內 Na+ 增加，進而間接增加胞內 Ca2+ 濃度。
