114 年 國立清華大學分析與環境科學研究所《生物化學》
第 1 題12 分
What are the following cofactors involved reactions?
(a) Pyridoxal phosphate (PLP)
(b) Thiamine pyrophosphate
(c) tetrahydrobiopterin
(d) biotin
(e) vitamin C
(f) folate
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本題主要在考察學生對重要輔酶在生化反應中的作用的了解。需要針對每一個輔酶,列舉其參與的具體反應類型或代謝途徑。
(a) Pyridoxal phosphate (PLP):PLP 是維生素 B6 的活性形式,是轉胺酶 (transaminase) 的重要輔酶,參與胺基酸的代謝,如轉胺反應 (transamination)、脫羧反應 (decarboxylation) 和消去反應 (elimination)。它在胺基酸的合成與分解中扮演關鍵角色。
(b) Thiamine pyrophosphate (TPP):TPP 是維生素 B1 的活性形式,是焦磷酸硫胺素,是許多重要輔酶的輔因子,例如丙酮酸去氫酶複合物 (pyruvate dehydrogenase complex)、α-酮戊二酸去氫酶複合物 (α-ketoglutarate dehydrogenase complex) 以及轉酮酶 (transketolase)。TPP 參與碳水化合物代謝中的去羧反應和醛基轉移反應。
(c) Tetrahydrobiopterin (BH4):BH4 是一種重要的輔因子,參與芳香族胺基酸 (如苯丙胺酸、酪胺酸、色胺酸) 的羥基化反應,是芳香族胺基酸羥化酶 (aromatic amino acid hydroxylase) 的輔酶。它也參與一氧化氮合成酶 (nitric oxide synthase) 和甘油二酯還原酶 (dihydrofolate reductase) 的輔因子。
第 2 題8 分
(Glutamate dehydrogenase/Glutamin synthase) and (glutamate synthase / glutamate : oxoglutarate amino transferase) are both the major pathways of ammonium assimilation. Please describe their differential roles in ammonium assimilation?
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本題旨在比較兩種主要的銨離子同化途徑的差異,以及它們在不同生物體或生理條件下的作用。銨離子同化是生物體將氨(NH3)轉化為有機氮化合物的過程,是氮代謝的基礎。
主要有兩種銨離子同化途徑:
-
谷氨酸脫氫酶 (Glutamate Dehydrogenase, GDH) 途徑:
- 反應:此途徑利用 -酮戊二酸 (α-ketoglutarate) 和氨(NH3),在 NAD(P)+ 的參與下,透過谷氨酸脫氫酶催化生成谷氨酸 (glutamate)。
- 作用:GDH 途徑在許多生物體中都存在,特別是在微生物和植物中,它能夠直接將氨整合到胺基酸骨架中。在真核生物中,GDH 的作用受到細胞內 ATP/ADP 和 NADH/NAD+ 比例的調節。當細胞能量充足 (高 ATP, 高 NADH) 時,GDH 的活性較高,有利於從 -酮戊二酸合成谷氨酸,將過量的氨固定下來。反之,當能量不足時,GDH 活性降低。
- 特點:此反應具有可逆性,且 較接近零,因此其反應方向受底物濃度和能量狀態的影響很大。
- 反應:此途徑利用 -酮戊二酸 (α-ketoglutarate) 和氨(NH3),在 NAD(P)+ 的參與下,透過谷氨酸脫氫酶催化生成谷氨酸 (glutamate)。
-
谷氨醯胺合成酶 (Glutamine Synthetase, GS) / 谷氨酸合成酶 (Glutamate Synthase, GOGAT) 途徑:
- 反應:此途徑是一個兩步過程。
- 第一步:谷氨醯胺合成酶 (GS) 利用 ATP,將氨(NH3)和谷氨酸 (glutamate) 轉化為谷氨醯胺 (glutamine)。
- 第二步:谷氨酸合成酶 (GOGAT) 則利用還原力(通常是 NAD(P)H 或鐵氧還蛋白),將谷氨醯胺中的氨基轉移到 -酮戊二酸,生成兩分子的谷氨酸。
- 第一步:谷氨醯胺合成酶 (GS) 利用 ATP,將氨(NH3)和谷氨酸 (glutamate) 轉化為谷氨醯胺 (glutamine)。
- 反應:此途徑是一個兩步過程。
第 3 題10 分
What is the oxidation number of N in nitrate, nitrite, NO, N2O and N2?
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本題考查氮元素在不同化合物中的氧化數計算。氧化數是判斷氧化還原反應中電子轉移的重要指標。計算氧化數的基本規則如下:
- 元素單質的氧化數為 0。
- 離子中元素的氧化數等於其離子電荷。
- 在化合物中,氟的氧化數總是 -1。
- 在化合物中,氧的氧化數通常為 -2,過氧化物中為 -1,超氧化物中為 -1/2,與氟結合時為正值。
- 在化合物中,氫的氧化數通常為 +1,與金屬形成氫化物時為 -1。
- 化合物中各原子氧化數的總和為 0。
- 多原子離子中各原子氧化數的總和等於該離子的總電荷。
現在我們來計算題目中給出的氮氧化物和氮單質的氧化數:
-
Nitrate (硝酸根離子, )
- 硝酸根是一個離子,總電荷為 -1。
- 氧的氧化數通常為 -2。
- 設氮的氧化數為 。
- 根據規則 7:
- 氮的氧化數為 +5。
-
Nitrite (亞硝酸根離子, )
- 亞硝酸根是一個離子,總電荷為 -1。
- 氧的氧化數通常為 -2。
- 設氮的氧化數為 。
- 根據規則 7:
第 4 題8 分
Please compare the carbamoyl-phosphate I and II according to their substrate; intracellular locations; involved pathways; regulators?
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本題要求比較兩種不同的氨甲醯磷酸 (Carbamoyl phosphate, CP) 的合成酶,即氨甲醯磷酸合成酶 I (CPS I) 和氨甲醯磷酸合成酶 II (CPS II),從底物、細胞內位置、參與的代謝途徑和調節機制這四個方面進行比較。
| 特徵 | 氨甲醯磷酸合成酶 I (CPS I) | 氨甲醯磷酸合成酶 II (CPS II) |
|---|---|---|
| 底物 (Substrate) | 氨 (NH3), 二氧化碳 (), ATP | 氨 (NH3), 二氧化碳 (), ATP |
| 細胞內位置 (Intracellular Location) | 粒線體基質 (Mitochondrial matrix) | 細胞質 (Cytosol) |
| 參與的代謝途徑 (Involved Pathways) | 尿素循環 (Urea cycle) | 嘧啶核苷酸從頭合成 (De novo pyrimidine nucleotide synthesis) |
| 調節機制 (Regulators) | 活化劑 (Activator): N-乙醯谷氨酸 (N-acetylglutamate, NAG) <br> 抑制劑 (Inhibitor): 無顯著抑制劑 (或說,其活性主要受 NAG 濃度決定) | 活化劑 (Activator): ATP, PRPP (5-磷酸核糖-1-焦磷酸) <br> 抑制劑 (Inhibitor): UTP (尿苷三磷酸), CTP (胞苷三磷酸) |
詳細說明:
第 5 題4 分
What are the biological roles of S-adenosylmethionine?
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本題考查 S-腺苷蛋氨酸 (S-adenosylmethionine, SAM) 的生物學功能。SAM 是一種重要的甲基供體,在細胞內參與多種生物合成和代謝過程。
SAM 的主要生物學角色是作為甲基化反應的供體。它通過其高能的亞磺醯甲基基團(-CH3)將甲基轉移給各種受體分子。這種甲基化反應在許多重要的生化過程中都至關重要:
-
核酸合成與修飾:
- SAM 是 DNA 和 RNA 的甲基化前體。例如,在 DNA 的胞嘧啶上添加甲基(形成 5-甲基胞嘧啶)是重要的表觀遺傳調控機制。
- SAM 也參與某些 RNA 的修飾,如 tRNA 的甲基化。
-
蛋白質合成與修飾:
- SAM 是蛋白質中胺基酸殘基(如離氨酸、精氨酸、組氨酸)甲基化的供體,這可以影響蛋白質的結構、穩定性和功能。
- 例如,蛋白質的 N-末端甲基化、特定胺基酸側鏈的甲基化。
-
小分子代謝物的合成:
- 磷脂合成:SAM 是膽鹼合成的甲基供體,而膽鹼是磷脂(如磷脂醯膽鹼)的重要組成部分。
第 6 題10 分
How the organic sulfide is assimilated from sulfate?
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本題考查硫酸鹽 (sulfate) 如何被轉化為有機硫化物 (organic sulfide) 的過程,這在植物、真菌和一些細菌中是必需的,因為有機硫是構成蛋白質(含蛋氨酸和半胱氨酸)以及其他重要生物分子(如輔酶 A、生物素、硫辛酸)的關鍵元素。
硫酸鹽 () 本身是一種高度氧化的形式,不能直接被生物體利用。因此,需要經過一系列的還原步驟,將硫的氧化數從 +6 降低到 -2(在有機硫化物中)。這個過程稱為硫酸鹽還原 (sulfate reduction)。
硫酸鹽同化(或稱為硫酸鹽還原)的過程主要分為以下幾個步驟:
-
硫酸鹽的活化 (Activation of Sulfate):
- 首先,硫酸鹽需要被活化,以增加其反應活性。這個過程由兩種酶催化完成:
- ATP 硫醯酶 (ATP sulfurylase):催化硫酸鹽與 ATP 反應,生成腺苷-5'-硫酸鹽 (adenosine-5'-sulfate, APS)。
- APS 激酶 (APS kinase):催化 APS 與 ATP 反應,生成 3'-磷酸腺苷-5'-硫酸鹽 (3'-phosphoadenosine-5'-sulfate, PAPS)。
- ATP 硫醯酶 (ATP sulfurylase):催化硫酸鹽與 ATP 反應,生成腺苷-5'-硫酸鹽 (adenosine-5'-sulfate, APS)。
- PAPS 是硫轉移反應中更為重要的硫供體,尤其在硫酸鹽的生物合成中。然而,對於將硫酸鹽還原為硫化物,APS 也可以直接進入下一階段。
- 首先,硫酸鹽需要被活化,以增加其反應活性。這個過程由兩種酶催化完成:
-
硫酸鹽的還原 (Reduction of Sulfate):
- 這是最關鍵的步驟,涉及將硫的氧化數從 +6 逐步降低。這個過程主要發生在植物和一些細菌中,通常需要還原劑(如電子供體)。
- APS 的還原:APS 可以被 APS 離原酶 (APS reductase) 還原,通常以電子供體(如 NADPH 或黃素單核苷酸 FMN)作為還原劑,生成亞硫酸鹽 (sulfite, )。
- PAPS 的還原:PAPS 也可以被 PAPS 還原酶 (PAPS reductase) 還原,過程類似。
第 7 題8 分
What is the committed enzyme in purine synthesis? What is the committed enzymes in pyrimidine synthesis in animal and in bacteria?
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本題考查核苷酸合成途徑中的「起始酶」或「承諾酶」(committed enzyme)。承諾酶是指在一個代謝途徑中,催化第一個不可逆反應的酶,其活性決定了該途徑是否啟動,因此是該途徑的關鍵調控點。
1. 嘌呤合成 (Purine Synthesis) 的承諾酶:
- 在從頭合成嘌呤核苷酸(如 IMP,次黃嘌呤核苷酸)的途徑中,第一個不可逆反應是由 PRPP 合成酶 (PRPP synthetase) 催化的,它將核糖-5-磷酸 (ribose-5-phosphate) 轉化為 5-磷酸核糖-1-焦磷酸 (5-phosphoribosyl-1-pyrophosphate, PRPP)。
- 然而,更常被認為是嘌呤從頭合成的承諾酶是 PRPP 氨基轉移酶 (PRPP amidotransferase)。這個酶催化 PRPP 與氨(來自谷氨酰胺)反應,生成 5-磷酸核糖-1-胺 (5-phosphoribosyl-1-amine, PRA)。這個反應是嘌呤合成途徑的第一個不可逆的、利用 PRPP 的步驟,也是最主要的調控點。
這個酶的活性受到最終產物(如 AMP, GMP)的負回饋抑制。
2. 嘧啶合成 (Pyrimidine Synthesis) 的承諾酶:
- 在動物 (Animal) 中:
- 嘧啶核苷酸的從頭合成途徑始於細胞質。第一個承諾酶是氨甲醯磷酸合成酶 II (Carbamoyl phosphate synthetase II, CPS II)。
第 8 題8 分
How is the reciprocal control of AMP and GMP levels in cells?
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本題考查細胞內 AMP 和 GMP 水平的相互調節機制,這對於維持細胞能量和核酸合成的平衡至關重要。這種調節主要通過兩種機制實現:
-
負回饋抑制 (Negative Feedback Inhibition):
- GMP 對嘌呤從頭合成的抑制:GMP 的合成途徑(從 IMP 開始)會受到 GMP 本身的負回饋抑制。當 GMP 水平升高時,它會抑制 IMP 轉化為 GMP 的關鍵酶,例如 IMP 脫氫酶 (IMP dehydrogenase)。
- AMP 對嘌呤從頭合成的抑制:同樣,AMP 的合成途徑(從 IMP 開始)也會受到 AMP 本身的負回饋抑制。當 AMP 水平升高時,它會抑制 IMP 轉化為 AMP 的關鍵酶,例如腺苷酸琥珀酸合成酶 (adenylosuccinate synthetase)。
-
相互調節與協同作用 (Reciprocal Regulation and Synergy):
- IMP 的分流:IMP (次黃嘌呤核苷酸) 是 AMP 和 GMP 合成的共同前體。IMP 可以通過兩個不同的分支途徑分別轉化為 AMP 和 GMP。
- IMP → 腺苷酸琥珀酸 (adenylosuccinate) → AMP
- IMP → 黃嘌呤核苷酸 (xanthylate) → GMP
- AMP 和 GMP 的相互影響:
- AMP 促進 GMP 合成:儘管 AMP 和 GMP 都會抑制各自的合成,但 AMP 的存在(或 IMP 轉化為 AMP 的過程)可以間接促進 GMP 的合成。這是因為 IMP 轉化為 AMP 的過程中,部分 IMP 被消耗,使得 IMP 能夠繼續流向 GMP 的合成途徑,反之亦然。
- IMP 的分流:IMP (次黃嘌呤核苷酸) 是 AMP 和 GMP 合成的共同前體。IMP 可以通過兩個不同的分支途徑分別轉化為 AMP 和 GMP。
第 9 題10 分
Indicate which pathways / key enzymes of purine or pyrimidine metabolism are affected by the inhibitors (a) azaserine (b) methotrexate (c) sulfonamides (d) allopurinol (e) 5-fluorouracil
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本題考查多種抑制劑對嘌呤和嘧啶代謝途徑及關鍵酶的影響。理解這些抑制劑的作用機制對於藥物設計和理解代謝調控至關重要。
以下是各個抑制劑的影響分析:
(a) Azaserine (氨基絲氨酸)
- 作用對象: Azaserine 是一種結構類似於谷氨酰胺的拮抗劑。它會不可逆地抑制PRPP 氨基轉移酶 (PRPP amidotransferase)。
- 影響的途徑: PRPP 氨基轉移酶是嘌呤從頭合成途徑的第一個關鍵酶。因此,Azaserine 主要抑制嘌呤的從頭合成。
- 生物學意義: 抑制嘌呤合成會影響 DNA 和 RNA 的合成,因此 Azaserine 曾被研究作為抗腫瘤藥物。
(b) Methotrexate (甲氨蝶呤)
- 作用對象: Methotrexate (MTX) 是一種葉酸類似物。它強烈抑制二氫葉酸還原酶 (Dihydrofolate reductase, DHFR)。
- 影響的途徑: DHFR 的作用是將二氫葉酸 (DHF) 還原為四氫葉酸 (THF)。四氫葉酸是單碳單位的載體,對於嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸(特別是胸苷酸,dTMP)的從頭合成至關重要。
- 嘌呤合成: THF 的衍生物(如 N10-甲酰四氫葉酸)是嘌呤環上 C2 和 C8 位置的來源。
- 嘧啶合成: THF 的衍生物(如 N5,N10-亞甲基四氫葉酸)是將 dUMP 轉化為 dTMP 的輔因子(通過胸苷酸合成酶 Thymidylate Synthase)。
- 生物學意義: MTX 是一種廣譜的抗代謝藥物,用於治療癌症和自身免疫疾病。它通過抑制核酸合成,阻礙細胞分裂。
(c) Sulfonamides (磺胺類藥物)
- 作用對象: 磺胺類藥物是對氨基苯磺醯胺的衍生物。它們是對氨基苯甲酸 (p-aminobenzoic acid, PABA) 的結構類似物。它們會競爭性抑制細菌體內的二氫葉酸合成酶 (dihydropteroate synthase, DHPS)。
- 影響的途徑: DHPS 是細菌合成葉酸的關鍵酶(動物體內不合成葉酸,需要從食物中獲取,因此對磺胺類藥物不敏感)。葉酸是合成嘌呤和嘧啶核苷酸的必要輔因子。因此,磺胺類藥物主要通過抑制細菌的葉酸合成,進而間接抑制細菌的嘌呤和嘧啶合成。
- 生物學意義: 磺胺類藥物是早期發現的抗菌藥物。它們主要作用於細菌,通過阻礙其核酸和蛋白質合成來達到殺菌或抑菌效果。
(d) Allopurinol (別嘌呤醇)
- 作用對象: Allopurinol 是一種黃嘌呤氧化酶 (Xanthine oxidase) 的類似物和抑制劑。
- 影響的途徑: 黃嘌呤氧化酶是嘌呤代謝的關鍵酶,它催化次黃嘌呤 (hypoxanthine) 氧化為黃嘌呤 (xanthine),再氧化為尿酸 (uric acid)。
- Allopurinol 抑制黃嘌呤氧化酶,阻止次黃嘌呤和黃嘌呤向尿酸的轉化。
- 這會導致細胞內次黃嘌呤和黃嘌呤的積累。
- 由於次黃嘌呤是嘌呤合成的另一條途徑(補救途徑)的底物,次黃嘌呤和黃嘌呤的積累也會間接影響嘌呤的代謝平衡,並可能增加 IMP 的合成。
- 生物學意義: Allopurinol 主要用於治療痛風,因為痛風與尿酸過高有關。通過抑制尿酸的生成,降低血尿酸水平。
(e) 5-Fluorouracil (5-FU, 5-氟尿嘧啶)
- 作用對象: 5-FU 是一種嘧啶類似物,在體內會轉化為活性形式 5-氟脫氧尿苷單磷酸 (5-fluoro-dUMP)。5-氟脫氧尿苷單磷酸是胸苷酸合成酶 (Thymidylate Synthase, TS) 的強效、不可逆的抑制劑。
- 影響的途徑:
- 嘧啶合成: 5-FU 通過抑制 TS,阻止 dUMP 轉化為 dTMP。TMP 是合成 DNA 的重要脫氧核苷酸。
第 10 題9 分
What is the key enzyme for the biosynthesis of deoxyribonucleotides? How the catalytic activity of the enzyme is turned on and off in response to need for dNTPs? In general, this reaction involved oxidation-reduction cycle through two redox-regulatory enzymes which deliver reducing equivalents. Please write down the names of these two enzymes?
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本題考查脫氧核苷酸 (deoxyribonucleotides, dNTPs) 生物合成的關鍵酶,以及其活性如何響應細胞對 dNTPs 的需求,並要求辨識參與該過程的兩個氧化還原調節酶。
1. 脫氧核苷酸生物合成的關鍵酶:
脫氧核苷酸是由核糖核苷酸 (ribonucleotides, rNTPs) 還原而來的。這個還原過程由一類稱為核苷酸還原酶 (Ribonucleotide reductase, RNR) 的酶催化。RNR 是 dNTPs 生物合成的關鍵酶,它能夠將 rNDPs(核糖核苷二磷酸)還原為 dNDPs(脫氧核糖核苷二磷酸)。隨後,這些 dNDPs 可以進一步被磷酸化為 dNTPs。
2. RNR 活性的開關機制(響應 dNTPs 的需求):
RNR 的活性受到細胞內 dNTPs 水平的精確調控,以確保 dNTPs 的供應與 DNA 合成和修復的需求相匹配。這種調控是通過兩種主要機制實現的:
-
總體活性調控 (Overall activity control):
- RNR 的總體活性由細胞週期中特定蛋白(如 S 期因子)和細胞內 dNTPs 總量調控。當細胞進入 DNA 合成期 (S 期) 時,RNR 的表達增加,總體活性增強。
- 當 dNTPs 總量很高時,RNR 的活性會受到抑制,以防止過度合成。
-
特異性調控 (Specificity control):
- RNR 具有對不同 rNDPs 的還原順序進行優先級排序的能力。這由酶的兩個關鍵位點決定:
- 活性位點 (Active site):執行還原反應。
- 調節位點 (Regulatory site):包含兩個調節環,一個是同源調節環 (homotropic effector site),負責調控 rNDPs 底物的結合和還原;另一個是異源調節環 (heterotropic effector site),負責接收細胞內 dNTPs 的信號。
- 調節環的機制:
- dATP:當 dATP 水平高時,它會結合到調節位點,誘導 RNR 發生構象變化,使得酶對 CTP 的還原活性增強,而對 ATP 和 GTP 的還原活性減弱。
- dTTP:當 dTTP 水平高時,它會結合到調節位點,誘導 RNR 發生構象變化,使得酶對 ADP 的還原活性增強,而對 GDP 的還原活性減弱。
- dGTP:當 dGTP 水平高時,它會結合到調節位點,誘導 RNR 發生構象變化,使得酶對 GDP 的還原活性增強,而對 ADP 的還原活性減弱。
- ATP:ATP 則通常作為一個「通用活化劑」,在低濃度時能促進 RNR 的總體活性,並幫助 RNR 處於對所有 rNDPs 都有一定活性的「開放」狀態。
- RNR 具有對不同 rNDPs 的還原順序進行優先級排序的能力。這由酶的兩個關鍵位點決定:
3. 參與氧化還原循環的兩個氧化還原調節酶 (Redox-regulatory enzymes):
RNR 的催化機制涉及一個複雜的自由基過程,其中一個關鍵步驟是一個穩定的二硫自由基 (disulfide radical) 在酶的活性位點上形成。這個自由基的再生和維持需要細胞內還原劑的持續供應,並由兩個特定的氧化還原調節酶參與。
這兩個酶與 RNR 的自由基週期密切相關,它們提供電子(還原當量)來維持 RNR 活性中心二硫鍵的還原狀態,從而使酶能夠不斷地催化反應。
- 第一個酶:硫氧還蛋白還原酶 (Thioredoxin reductase)
- 硫氧還蛋白 (Thioredoxin) 是一個小分子蛋白質,它通過其活性二硫鍵(-SH / -S-S-)將電子從 NADPH 傳遞給 RNR 的活性位點(或通過其他中間介質)。
- 硫氧還蛋白還原酶負責將 NADPH 的電子傳遞給硫氧還蛋白,使其還原,從而能夠將電子傳遞給 RNR。
第 11 題6 分
What are the composition of ketone bodies?
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本題考查酮體 (ketone bodies) 的組成。酮體是肝臟在碳水化合物供應不足或代謝異常時,通過脂肪酸氧化分解產生的代謝產物,主要用於為大腦和身體其他組織提供能量。
酮體主要有三種:
-
乙醯乙酸 (Acetoacetate, AcAc)
- 這是最主要的酮體,也是第一個形成的酮體。
- 其化學結構為:一個羧基 (-COOH) 連接一個乙醯基 (),再連接一個亞甲基 ()。
-
-羥丁酸 ( -Hydroxybutyrate, -HB)
- 這是由乙醯乙酸的酮羰基還原而來的酮體。
- 其化學結構為:一個羧基 (-COOH) 連接一個 -羥乙基 (),再連接一個亞甲基 ()。
第 12 題7 分
Glucose-6-phosphate is an important metabolic intermediate in liver. What is the metabolic roles / fates of Glucose-6-phosphate?
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本題考查葡萄糖-6-磷酸 (Glucose-6-phosphate, G6P) 在肝臟中的代謝途徑和作用。G6P 是葡萄糖進入細胞後的第一個磷酸化產物,在肝臟中扮演著極其重要的角色,因為肝臟是葡萄糖代謝的中心。
G6P 在肝臟中的主要代謝途徑和去向(fates)包括:
-
進入糖酵解 (Glycolysis):
- G6P 可以被葡萄糖磷酸異構酶 (Glucose-6-phosphatase) 催化,轉化為果糖-6-磷酸 (fructose-6-phosphate)。
- 果糖-6-磷酸是糖酵解的代謝中間產物,它將進入糖酵解途徑,最終被氧化生成丙酮酸 (pyruvate),產生 ATP 和 NADH。
- 作用:為肝細胞提供能量,或為其他代謝途徑(如脂肪酸合成)提供乙醯輔酶 A。
-
進入糖質新生 (Gluconeogenesis):
- 在肝臟糖質新生過程中,G6P 可以被葡萄糖-6-磷酸酶 (Glucose-6-phosphatase) 催化,轉化為葡萄糖 (glucose)。
- 這個酶是肝臟糖質新生和糖原分解的關鍵酶,它能夠將磷酸基團水解掉,釋放葡萄糖進入血液。
- 作用:維持血糖水平,尤其是在飢餓或禁食期間。
-
進入糖原合成 (Glycogenesis):
- G6P 可以被磷酸葡萄糖變位酶 (Phosphoglucomutase) 催化,轉化為葡萄糖-1-磷酸 (glucose-1-phosphate)。
- 葡萄糖-1-磷酸隨後進一步活化為 UDP-葡萄糖 (UDP-glucose)。
- UDP-葡萄糖是糖原合成的直接前體,由糖原合成酶 (Glycogen synthase) 催化,將葡萄糖單元添加到糖原鏈上。
- 作用:儲存葡萄糖作為糖原,以便在需要時(如血糖降低)分解利用。