110-2 生化學考古題詳解

Question

【110-2 醫學(一) 第88題】Pyruvate dehydrogenase（PDH）催化pyruvate轉化為acetyl-CoA的過程中會依序釋放出：

Accepted Answer

[破題關鍵]
丙酮酸脫氫酶複合體 (PDH) 催化的反應是「氧化性脫羧」，所以先脫羧，再產生乙醯輔酶A和NADH。
[選項拆解]
- A：acetyl-CoA, CO2, NADH。乙醯輔酶A不是第一個釋放的產物。
- B：acetyl-CoA, CO2, FADH2。乙醯輔酶A不是第一個釋放的產物，且最終的電子受體是NAD+，產生NADH，而不是FADH2。
- C：CO2, FADH2, acetyl-CoA。FADH2是在PDH複合體內部產生，但最終的電子會轉移給NAD+生成NADH，且乙醯輔酶A在NADH之前形成。
- D：正確。丙酮酸脫氫酶複合體催化反應的產物依序釋放為二氧化碳 (CO2)、乙醯輔酶A (acetyl-CoA) 和還原型菸鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸 (NADH)。
[核心知識]
- 丙酮酸脫氫酶複合體 (Pyruvate dehydrogenase complex, PDH) 是一個由多個酵素組成的巨大複合體，負責將丙酮酸 (pyruvate) 轉化為乙醯輔酶A (acetyl-CoA)，這是糖解作用 (glycolysis) 和檸檬酸循環 (citric acid cycle) 之間的關鍵連接步驟。
- 這個反應是一個氧化性脫羧反應 (oxidative decarboxylation)，涉及三個主要步驟和三種產物的依序釋放：
    1.  **脫羧作用 (Decarboxylation)**：丙酮酸失去一個碳原子，以二氧化碳 (CO2) 的形式釋放。
    2.  **氧化與乙醯化 (Oxidation and Acetylation)**：剩餘的兩碳乙醯基團被氧化，並轉移到輔酶A (Coenzyme A) 上，形成乙醯輔酶A (acetyl-CoA)。
    3.  **還原 (Reduction)**：電子從反應中轉移到NAD+，生成NADH。
- 因此，產物的釋放順序是CO2、acetyl-CoA、NADH。

Answer

A. acetyl-CoA, CO2, NADH

Answer

B. acetyl-CoA, CO2, FADH2

Answer

C. CO2, FADH2, acetyl-CoA

Answer

D. CO2, acetyl-CoA, NADH