50.關於丙酮酸去氫酶激酶(pyruvate dehydrogenase kinase, PDK)在生化代謝調節的敘述,下列何者錯誤?
(A)參與細胞呼吸作用,與癌症進展有關
(B)磷酸化且活化丙酮酸去氫酶(pyruvate dehydrogenase)
(C)可決定細胞葡萄糖氧化產能,亦或脂肪酸產能
(D)參與糖質新生的酵素
統計: A(168), B(430), C(171), D(321), E(0) #3204307
詳解 (共 6 筆)
這題考的是丙酮酸去氫酶複合體(PDH Complex)的共價修飾調控機制,這是調控「葡萄糖是否進入 TCA 循環」的關鍵開關。
題目詢問「下列何者錯誤」,正確答案是 (B) 磷酸化且活化丙酮酸去氫酶(pyruvate dehydrogenase)。
? 核心解析:為什麼 (B) 是錯誤的?
丙酮酸去氫酶激酶(PDK)的命名與功能如下:
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PDK 的機制:PDK 的全名是 Pyruvate Dehydrogenase Kinase,激酶(Kinase)的功能是進行「磷酸化」。然而,對於 PDH 複合體而言,磷酸化是「抑制」其活性的訊號,而非活化。
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正確機制:
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PDK (Kinase):將 PDH 磷酸化 $\rightarrow$ 抑制 (Inactivate) PDH。
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PDP (Phosphatase):將 PDH 去磷酸化 $\rightarrow$ 活化 (Activate) PDH。
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因此,選項 (B) 說 PDK「活化」PDH 是完全相反的錯誤。
? 選項解析(皆為正確敘述):
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(A) 正確:在癌症細胞(瓦氏效應 Warburg effect)中,PDK 通常表現過高,導致 PDH 被抑制,使得丙酮酸傾向轉為乳酸,這對於癌細胞的快速增殖非常有利。
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(C) 正確:PDK 決定了 PDH 的活性。若 PDK 活化,PDH 被抑制,細胞就會減少葡萄糖的氧化,轉而依賴脂肪酸氧化提供能量。
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(D) 正確:這是一個較廣義的觀點。在代謝調節的意義上,抑制 PDH 活性(透過 PDK)是細胞在空腹或糖質新生需求高時的必要步驟,防止丙酮酸被不可逆地轉變為 Acetyl-CoA 而消耗掉,從而保留丙酮酸用於糖質新生。
? 考前衝刺「PDH 調控關鍵筆記」:
PDH 複合體:是連結「糖解」與「TCA 循環」的咽喉。
激酶 (PDK):給個「磷酸根」給 PDH $\rightarrow$ 關掉開關 (抑制)。
磷酸酶 (PDP):拔掉「磷酸根」從 PDH $\rightarrow$ 打開開關 (活化)。
記住:高能量訊號(ATP, NADH, Acetyl-CoA)會活化 PDK,意思就是「能量夠了,不需要再燒葡萄糖了,把 PDH 關掉」。