關於氫離子ATP水解酶(H+-ATPase)的敘述,下列何者正確?
A. 位於粒線體的內膜上,可維持基質(matrix)的高H+ 濃度
B. 位於溶酶體的膜上,可增加此胞器內部的H+ 濃度
C. 位於細胞膜上,可視細胞內外H+ 濃度,決定運輸方向
D. 位於細胞膜上,除了H+ 以外,亦可共同運輸HCO3-,達到電位中和
參考解答
- 答案:B. 位於溶酶體的膜上,可增加此胞器內部的H+ 濃度
解析:H+-ATPase(V型)主要位於溶酶體膜,利用ATP水解將H+泵入溶酶體腔,使腔內pH降至約4.5~5.0,活化酸性水解酶,故B正確。粒線體內膜上的質子泵是電子傳遞鏈,將H+由基質泵到膜間腔,基質反而呈低H+,A錯誤。細胞膜上的H+-ATPase多將H+單向泵出,並非依內外濃度雙向決定方向,C不適當。HCO3-的跨膜運輸主要靠陰離子交換器,並非與H+-ATPase共同運輸,D錯誤。
在小腸上皮細胞中,由幾個胺基酸組成的胜肽(peptide)會與氫離子共同被吸收?
A. 2~3個
B. 5~10個
C. 15~30個
D. 大於50個
參考解答
解析:小腸上皮細胞刷緣膜具有 PepT1 轉運體,專門吸收雙胜肽與三胜肽(2~3 個胺基酸),並與 H⁺ 共同轉運(H⁺/peptide 共轉運)。較長勝肽(>3 個胺基酸)需先經刷緣膜胞吞或胞外酵素水解為單胺基酸或短胜肽始能吸收。選項 B~D 長度均超過 PepT1 基質範圍。
下列何者是調控人體膽固醇恆定的器官?
A. 胃
B. 胰臟
C. 脾臟
D. 肝臟
參考解答
解析:肝臟是調控膽固醇恆定的核心器官,負責合成膽固醇、將其轉化為膽汁酸、以 VLDL 分泌至血液,並透過 LDL 受體清除血中 LDL。肝臟的 HMG-CoA reductase 是膽固醇合成的速率決定酵素,其活性與膽汁酸回饋共同維持膽固醇平衡。胃、胰臟與脾臟並非主要調控膽固醇恆定的器官,因此答案為 D。
關於副甲狀腺素(parathyroid hormone)功能的敘述,下列何者正確?
A. 增加骨骼釋放鈣離子至血漿
B. 促進皮膚合成維生素D
C. 增加腸道吸收食物中的維生素D
D. 增加腎臟小管對鈣離子的排泄作用
參考解答
解析:副甲狀腺素(PTH)作用於骨骼,促進蝕骨細胞活性與骨吸收,使鈣離子釋放至血漿;同時作用於腎臟遠曲小管增加鈣再吸收、減少尿鈣排泄,並活化腎臟1α-羥化酶,生成活性維生素D以間接促進腸道鈣吸收。皮膚合成維生素D主要靠紫外線照射,與PTH無關;PTH也不會直接促進腸道吸收維生素D,故B、C、D錯誤。
肥大細胞(mast cell)受到刺激活化後會引發過敏反應,主要是因為過敏原與下列何種形式的抗體接合所致?
A. IgG
B. IgE
C. IgM
D. IgA
參考解答
解析:過敏原與 IgE 結合後,IgE 的 Fc 段與肥大細胞(及嗜鹼性球)表面的高親和力受體 FcεRI 相連;當過敏原交叉連結相鄰 IgE,即促使細胞脫顆粒,釋放組織胺、白三烯等介質,引發過敏反應。IgG 參與一般體液免疫並可通過胎盤;IgM 為初次免疫反應抗體並活化補體;IgA 主要分泌於黏膜。故選 B。
下列何種器官或組織僅由交感神經系統支配?
A. 消化道括約肌
B. 心肌
C. 皮膚之汗腺
D. 呼吸道平滑肌
參考解答
解析:皮膚的汗腺(外分泌汗腺)僅由交感神經支配,且其節後纖維釋放乙醯膽鹼,作用於汗腺的蕈毒鹼受體,這是交感神經系統中的例外情形。消化道括約肌、心肌與呼吸道平滑肌皆同時接受交感與副交感神經的雙重支配,可依需求調整收縮或放鬆。題目問「僅由交感神經支配」,故選 C。
負責記得如何騎腳踏車的程序性記憶(procedural memory)的主要腦區為何?
A. 海馬迴
B. 小腦
C. 杏仁核
D. 大腦前額葉
參考解答
解析:程序性記憶是「知道如何做」的記憶,如騎腳踏車、游泳等動作技能,主要仰賴小腦、基底核與運動皮質的迴路,其中小腦負責動作學習、時序協調與錯誤修正。海馬迴主要負責陳述性與情節記憶的形成;杏仁核與情緒記憶(尤其恐懼)有關;大腦前額葉則主司工作記憶與執行功能。故選 B。
正常情況下,大多數在細胞代謝作用後產生的二氧化碳,在血液中主要是以何種形式被運送至肺,進而呼出體外?
A. 二氧化碳氣體
B. 碳酸氫根(bicarbonate)離子
C. 碳氧血紅蛋白(carboxyhemoglobin)
D. 碳酸鎂
參考解答
- 答案:B. 碳酸氫根(bicarbonate)離子
解析:血液中二氧化碳的運送以碳酸氫根(HCO3−)為主,約占七成:紅血球內的碳酸酐酶將CO2與水合成碳酸,解離成H+與HCO3−,HCO3−擴散到血漿運送,到肺部再反向形成CO2呼出。血紅素結合CO2形成的碳胺基血紅素約占兩成多,溶解態CO2約占5~10%。碳氧血紅素是血紅素與一氧化碳結合,不是CO2的運送形式;碳酸鎂也與此無關。
關於哺乳類動物的細胞膜,下列敘述何者錯誤?
A. 主要脂質為磷脂質(phospholipids)
B. 細胞膜上的磷脂質(phospholipids)之間無化學鍵結
C. 細胞膜上的膽固醇(cholesterol)不具有極性(polar)特性
D. 細胞膜上的膽固醇(cholesterol)參與維持細胞膜之流動性
參考解答
- 答案:C. 細胞膜上的膽固醇(cholesterol)不具有極性(polar)特性
解析:細胞膜以磷脂質為主要脂質,磷脂質分子間並非以共價鍵相連,而是靠疏水尾部的疏水作用與凡得瓦力聚集,故A、B敘述正確。膽固醇具有游離羥基(−OH),羥基朝向膜表面、環狀碳氫結構埋入脂雙層,屬於具極性頭部的兩親性分子,因此C說它完全不具極性錯誤。膽固醇可調節脂雙層流動性,D正確。
關於鐮狀細胞特徵(sickle-cell trait)疾病的敘述,下列何者正確?
A. 導致疾病發生是因血紅素之α次單位產生基因突變
B. 導致疾病發生是因血紅素之β次單位產生基因突變
C. 由於血紅素α次單位的多個纈胺酸(valine)被剔除所導致
D. 由於血紅素β次單位的多個纈胺酸(valine)被剔除所導致
參考解答
- 答案:B. 導致疾病發生是因血紅素之β次單位產生基因突變
解析:鐮狀細胞血紅素(HbS)是β球蛋白基因點突變,使β鏈第6位麩胺酸(glutamate)被纈胺酸(valine)取代,故B正確。突變不在α次單位,A錯誤;也不是多個纈胺酸被剔除,C、D錯誤。HbS在去氧狀態下聚合,使紅血球變形為鐮刀狀,造成溶血與血管阻塞。帶因者(sickle-cell trait)同時有HbA與HbS,通常症狀輕微,但遺傳諮詢仍重要。
骨骼肌於等長收縮(isometric contraction)運動時,連續強直性收縮(fused tetanus)所產生之張力遠大於單次收縮(single twitch)之張力,下列敘述何者最適當?
A. 連續性動作電位傳遞之作用下,促使產生更多的力擊(power stroke)
B. 肌腱(muscle tendon)與微絲蛋白(titin)的彈性作用,促使張力累積
C. 肌漿質(sarcoplasm)中鈣離子減少,造成橫橋(cross-bridge)數量增加
D. 肌凝蛋白(myosin)緩慢地與肌動蛋白(actin)結合,延長收縮作用時間
參考解答
- 答案:A. 連續性動作電位傳遞之作用下,促使產生更多的力擊(power stroke)
解析:連續高頻動作電位使肌漿網持續釋放Ca2+,細胞質Ca2+濃度高且來不及回收,troponin持續被佔據,橫橋反覆循環,產生更多power stroke,故融合強直張力遠大於單次收縮,A正確。titin主要提供被動彈性與回彈,不是主動張力累積的主因,B不適當。C稱鈣離子減少反而會使橫橋減少,錯誤。D稱myosin緩慢結合會延長單次收縮,無法解釋高頻刺激下張力疊加,錯誤。
腸道結構的那一部分受損,最易使腸道的免疫功能下降?
A. 環肌層
B. 縱肌層
C. 漿膜層
D. 黏膜層
參考解答
解析:腸道黏膜層含腸相關淋巴組織(GALT),包括Peyer氏淋巴小結、M細胞、上皮內淋巴球及lamina propria中的漿細胞與巨噬細胞,是辨識抗原與啟動免疫反應的主要部位,故D正確。環肌層與縱肌層主要負責蠕動與分節運動,漿膜層為外膜與保護,均非免疫細胞聚集的核心;其受損雖可能影響運動或屏障,但最直接造成免疫功能下降者仍是黏膜層。
肚子餓的時候看到好吃的食物,所產生的生理反應主要機制為何?
A. 由下視丘飽食中樞引起反射
B. 由體神經系統引起肌肉反射
C. 由中樞神經系統引起長反射
D. 由腸道神經系統引起短反射
參考解答
解析:看到、聞到或想到食物時,大腦皮質與下視丘經迷走神經傳出至胃腸道,引起唾液、胃酸與胃蛋白酶分泌增加,稱為頭期(cephalic phase)的長反射,故C正確。此反應由中樞神經系統整合,不是腸道神經系統局部完成的短反射,D錯誤。飽食中樞興奮會抑制進食,與飢餓時的反應相反,A錯誤。體神經系統主要支配骨骼肌,與內臟分泌反射無關,B錯誤。
甲君在炎熱的夏日爬山,下列何種狀況不合理?
A. 發生熱衰竭時,會昏倒且體溫稍微增加
B. 臉部潮紅且大量流汗,會造成血壓上升
C. 散熱隨著運動反射性增加,體溫穩定
D. 體溫持續上升但不出汗,會發生熱休克
參考解答
解析:炎熱環境下,體表血管擴張以增加散熱,大量流汗造成水分流失,周邊血管阻力下降,血壓通常維持或略降,甚至因脫水而偏低,不會因臉潮紅與流汗而上升,故B不合理。熱衰竭可因脫水與周邊血管擴張而昏倒,體溫僅輕度上升,A合理。運動時散熱反射增強,若散熱與產熱平衡,體溫可維持穩定,C合理。體溫持續上升且無汗,可能為熱休克(熱中暑),D合理。
戰鬥或逃跑(fight-or-flight)反應及運動時,都會增加交感神經活性。此時對腎臟的影響,下列敘述何者正確?
A. 入球小動脈(afferent arteriole)舒張
B. 腎絲球過濾速率(glomerular filtration rate)下降
C. 增加尿液生成量
D. 出球小動脈(efferent arteriole)收縮
參考解答
- 答案:B. 腎絲球過濾速率(glomerular filtration rate)下降
解析:交感神經活性增加時,腎臟入球小動脈的α1受體收縮,腎血漿流量與腎絲球微血管壓下降,GFR隨之下降,故B正確。入球小動脈不會舒張,A錯誤。GFR下降加上腎小管鈉水再吸收增加,使尿量減少,C錯誤。出球小動脈亦可能受交感刺激而收縮,但此作用有助維持腎絲球內壓;就題幹所問的整體腎功能變化而言,GFR下降是最適當的答案,D不選。
下列何者是造成腎臟髓質組織間隙能夠維持高張性(hypertonicity)的主要原因?
A. 氯化鈉(NaCl)和尿素(urea)
B. 氯化鈉(NaCl)和氨(ammonia)
C. 氯化鉀(KCl)和尿酸(uric acid)
D. 氯化鉀(KCl)和尿素(urea)
參考解答
解析:腎臟髓質組織間隙的高張性主要由外髓部的NaCl與內髓部的尿素共同維持,故A正確。髓袢上升粗段主動重吸收NaCl但對水不通透,形成逆流倍增;內髓質集尿管在抗利尿激素作用下重吸收水,尿素則經尿素轉運體回收至間質,形成尿素再循環。KCl、氨與尿酸雖可能存在,但濃度與貢獻遠不及NaCl與尿素,因此B、C、D不適當。
腎絲球過濾液之體積,會因大部分的鹽分及水分再吸收回血液循環而持續下降,而由腎絲球囊(glomerularcapsule)過濾至近曲小管之濾液,其滲透壓大約為何?
A. 200 mOsm
B. 300 mOsm
C. 400 mOsm
D. 500 mOsm
參考解答
解析:腎小球濾液屬於等張濾液,其滲透壓與血漿相同,約為 300 mOsm/kg H₂O。濾液經近端小管重吸收時,水分與溶質按比例同步重吸收(等張性重吸收),因此管腔內液體滲透壓維持約 300 mOsm,不會因體積下降而改變滲透壓。選項 A 過低,C、D 過高,均不符合生理狀態。
關於賽氏細胞(Sertoli cells)的敘述,下列何者正確?
A. 受黃體生成素(luteinizing hormone)調控刺激精子生成
B. 受濾泡刺激素(follicle-stimulating hormone)調控生成雌激素(estrogen)
C. 負責分泌睪固酮(testosterone)
D. 形成細胞屏障,滋養發育中精子
參考解答
解析:Sertoli 細胞(支持細胞)位於曲細精管上皮內,主要功能為形成血-睾屏障、分泌生精小管液、抑制素及雄性激素結合蛋白(ABP),並提供發育中精子營養支持與吞噬殘餘體。選項 A 錯誤:LH 作用於 Leydig 細胞分泌睾固酮;選項 B 錯誤:FSH 刺激 Sertoli 細胞分泌抑制素與 ABP,而非雌激素;選項 C 錯誤:睾固酮由 Leydig 細胞分泌。
下列何種賀爾蒙的生合成是由酵素轉換而非基因表達而來?
A. 醛固酮(aldosterone)
B. 昇糖素(glucagon)
C. 生長激素(growth hormone)
D. 泌乳素(prolactin)
參考解答
解析:醛固酮屬類固醇賀爾蒙,由膽固醇在腎上腺皮質球狀帶經一系列酵素(如 CYP11B2)逐步轉換合成,屬酵素催化的生物合成途徑,非直接由基因轉錄翻譯產生前體蛋白再加工。選項 B 昇糖素、C 生長激素、D 泌乳素皆為蛋白質/胜肽賀爾蒙,係由特定基因表達合成前體蛋白(前激素/原激素)再經剪接修飾而成。
下列何種賀爾蒙的作用為促進骨蝕作用(bone resorption)及血鈣增加?
A. 降血鈣素(calcitonin)
B. 生長激素(growth hormone)
C. 副甲狀腺素(parathyroid hormone)
D. 骨化三醇(1, 25-dihydroxyvitamin D3)
參考解答
- 答案:C. 副甲狀腺素(parathyroid hormone)
解析:副甲狀腺素(PTH)為調節血鈣升高的主要賀爾蒙,作用機制包含:① 直接刺激破骨細胞活化促進骨蝕作用釋放鈣;② 腎臟遠曲小管增加鈣重吸收、減少磷酸重吸收;③ 刺激腎臟 1-α-羥化酵素合成 1,25-(OH)₂D₃ 促進腸道鈣吸收。選項 A 降血鈣素抑制破骨細胞降低血鈣;B 生長激素間接影響骨代謝非直接促進骨蝕;D 骨化三醇主要促進腸道鈣吸收,骨蝕作用需配合 PTH。
關於細胞介導免疫系統(cell-mediated immunity)的敘述,下列何者錯誤?
A. 主要是靠抗體防禦入侵至血液和淋巴中的外來抗原
B. 此系統主要是攻擊病原體感染的細胞或腫瘤細胞
C. 細胞毒性T細胞(cytotoxic T cells)參與此機制
D. 輔助T細胞(helper T cells)間接參與此機制
參考解答
- 答案:A. 主要是靠抗體防禦入侵至血液和淋巴中的外來抗原
解析:細胞介導免疫以 T 細胞為主導,攻擊胞內病原體感染細胞與腫瘤細胞(B 正確),細胞毒性 T 細胞(CD8⁺)直接殺傷標的細胞(C 正確),輔助性 T 細胞(CD4⁺)分泌細胞因子間接參與(D 正確)。選項 A 描述為體液免疫特徵:抗體由 B 細胞分化之漿細胞產生,防禦血液/淋巴中的胞外抗原,非細胞介導免疫主要機制。
關於壓力感應反射(baroreceptor reflex)的敘述,下列何者錯誤?
A. 壓力感受器(baroreceptor)主要位於主動脈體(aortic body)及頸動脈體(carotid body)
B. 壓力感受器(baroreceptor)的感覺神經纖維動作電位頻率隨著動脈血壓上升而增加
C. 壓力感受器(baroreceptor)的感覺神經活動通過迷走神經(vagus nerve)和舌咽神經(glossopharyngeal nerve)傳到延髓
D. 壓力感應反射是藉由交感和副交感神經支配心臟和血管調節血壓
參考解答
- 答案:A. 壓力感受器(baroreceptor)主要位於主動脈體(aortic body)及頸動脈體(carotid body)
解析:壓力感受器位於主動脈弓(aortic arch)與頸動脈竇(carotid sinus),而非主動脈體與頸動脈體(化學感受器,偵測血液 O₂/CO₂/pH)。選項 B 正確:動脈血壓升高拉伸感受器,動作電位頻率增加;C 正確:主動脈弓經迷走神經、頸動脈竇經舌咽神經傳入延髓孤束核;D 正確:反射透過調節交感/副交感輸出至心臟與血管調控血壓。
李先生的動脈收縮壓是120 mmHg,動脈舒張壓是90 mmHg,心搏出量(stroke volume)是80 mL,心律是60bpm,其總周邊阻力(total peripheral resistance)最接近下列何者?
A. 10 mmHg×min/L
B. 20 mmHg×min/L
C. 30 mmHg×min/L
D. 40 mmHg×min/L
參考解答
解析:平均動脈壓 MAP = 舒張壓 + 1/3(收縮壓-舒張壓) = 90 + 1/3(30) = 100 mmHg。心輸出量 CO = 心搏出量 × 心率 = 80 mL × 60 = 4800 mL/min = 4.8 L/min。總周邊阻力 TPR = MAP / CO = 100 / 4.8 ≈ 20.8 mmHg·min/L,最接近 20。
閉眼放鬆時,出現之腦電波(electroencephalogram)頻率範圍為下列何者?
A. Alpha波(8~12 Hz)
B. Beta波(13~40 Hz)
C. Theta波(4~8 Hz)
D. Delta波(< 4 Hz)
參考解答
解析:閉眼放鬆、尚未入睡時,枕葉皮質主要出現 Alpha 波,頻率約 8~12 Hz,代表大腦處於清醒但放鬆的狀態。Beta 波(13~40 Hz)多見於清醒、專注或焦慮時;Theta 波(4~8 Hz)常見於淺睡或昏昏欲睡;Delta 波(<4 Hz)則以深睡期為主。因此依題意,正確答案為 A。
關於呼吸頻率的調控,下列敘述何者錯誤?
A. 位於延腦的背呼吸群(dorsal respiratory group)控制吸氣運動神經元
B. 位於延腦的腹呼吸群(ventral respiratory group)控制呼氣運動神經元
C. 位於中腦的呼吸調節中樞(pneumotaxic center)使吸氣與呼氣更順暢
D. 呼吸頻率也受到周邊化學接受器(peripheral chemoreceptor)所調控
參考解答
- 答案:C. 位於中腦的呼吸調節中樞(pneumotaxic center)使吸氣與呼氣更順暢
解析:呼吸調節中樞位於腦幹,其中背呼吸群(DRG)主要驅動吸氣,腹呼吸群(VRG)與呼氣及用力呼吸有關;周邊化學接受器可感應血中氧、二氧化碳與氫離子,回饋調控呼吸。呼吸調節中樞(pneumotaxic center)位於橋腦(pons)上段,並非中腦,其作用在於抑制吸氣、協助吸氣與呼氣交替,進而調節呼吸頻率與深度。因此 C 的解剖位置敘述錯誤。
下列何種酵素未參與肝醣合成之反應?
A. glycogen synthase
B. amylo-(1,4→1,6) transglycosylase
C. phosphoglucomutase
D. glucan transferase
參考解答
解析:肝醣合成時,glucose-6-phosphate 先經 phosphoglucomutase 轉為 glucose-1-phosphate,再形成 UDP-glucose;glycogen synthase 負責以 α(1→4) 鍵延長肝醣鏈,分枝則由 amylo-(1,4→1,6) transglycosylase(分枝酶)完成。glucan transferase 是肝醣去分枝酶(debranching enzyme)的轉移酶活性,參與肝醣分解而非合成。因此未參與合成者為 D。
關於肝醣合成酶(glycogen synthase)的敘述,下列何者錯誤?
A. 此酵素之反應受質為glucose-6-phosphate
B. 催化在非還原端以α(1→4) glycosidic linkage方式延長肝醣鏈
C. 昇糖素(glucagon)可經由cyclic AMP之作用降低此酵素活性
D. 此酵素之特定絲胺酸殘基(serine residue)被磷酸化後,則不具活性
參考解答
- 答案:A. 此酵素之反應受質為glucose-6-phosphate
解析:glycogen synthase 的直接受質是 UDP-glucose,並非 glucose-6-phosphate;glucose-6-phosphate 主要作為異位調節物,可活化此酵素。此酵素在肝醣非還原端以 α(1→4) 鍵延長鏈;昇糖素經 cAMP 活化蛋白激酶 A,使 glycogen synthase 的絲胺酸殘基磷酸化而降低活性。因此 A 的受質敘述錯誤,其餘 B、C、D 皆正確。
關於脂溶性維生素A與D的共同點,下列敘述何者錯誤?
A. 魚肝油中富含此兩種維生素
B. 在構造上皆屬於類異戊烯(isoprenoid)
C. 兩者皆有保護眼睛之功效
D. 兩者在細胞中皆有類似荷爾蒙之作用
參考解答
解析:維生素 A 與 D 皆富含於魚肝油,構造上均屬 isoprenoid 衍生;維生素 A 的活性代謝物與維生素 D 的 calcitriol 皆可作用於細胞核受體,具類荷爾蒙作用。維生素 A 參與視網膜 rhodopsin 形成及上皮完整性,與眼睛保護有關;維生素 D 主要調節鈣、磷恆定與骨骼健康,並無直接保護眼睛的功效。因此 C 錯誤。
胺基酸必經由何種作用來產生具有生物功能的胺類(amines),例如精胺(spermine)、組織胺(histamine)與多巴胺(dopamine)等物質?
A. 氧化作用(oxidation)
B. 羥化作用(hydroxylation)
C. 脫羧作用(decarboxylation)
D. 甲基化作用(methylation)
參考解答
- 答案:C. 脫羧作用(decarboxylation)
解析:胺基酸生成生物性胺類的主要反應為脫羧作用(decarboxylation),即移除胺基酸的羧基,產生對應的胺。此反應多由磷酸吡哆醛(PLP)依賴性脫羧酶催化,例如 histidine 脫羧成 histamine、dopa 脫羧成 dopamine,ornithine 經相關途徑可生成 spermine 等多胺。氧化、羥化或甲基化雖可修飾胺基酸,但並非產生此類胺類的共同關鍵反應。
代謝疾病alkaptonuria可能起因於無法降解下列何種胺基酸?
A. valine
B. asparagine
C. methionine
D. phenylalanine
參考解答
解析:alkaptonuria(黑尿症)源於 homogentisate 1,2-dioxygenase 缺乏,使 homogentisic acid 無法進一步分解而堆積,尿液接觸空氣後氧化變黑,並可造成關節與軟骨病變。homogentisic acid 是 phenylalanine 經 tyrosine 代謝途徑的中間產物,故可追溯至無法正常降解 phenylalanine(及 tyrosine)。valine、asparagine、methionine 的代謝缺陷不會造成此病,因此答案為 D。
關於雙股核酸分子:①DNA-DNA ②RNA-RNA ③DNA-RNA,對熱穩定性的比較,下列排序何者正確?
A. ①>③>②
B. ①>②>③
C. ②>③>①
D. ②>①>③
參考解答
解析:雙股核酸的熱穩定性主要來自鹼基堆疊力與氫鍵。RNA 的核糖帶有 2'-OH,會把五碳環固定在 C3'-endo 構型,使雙股呈 A 型螺旋,鹼基堆疊更緊密,因此相同序列下 RNA-RNA 的 Tm 最高;DNA-RNA 雜合體也偏向 A 型,穩定性居中;DNA-DNA 則為 B 型螺旋,堆疊較鬆散,Tm 最低。故排序為②>③>①。
何種化合物與草醯醋酸(oxaloacetate)反應進入檸檬酸循環?
A. 丙酮酸(pyruvate)
B. 乙醯輔酶A(acetyl CoA)
C. 輔酶A(coenzyme A)
D. α-酮基戊二酸(α-ketoglutarate)
參考解答
解析:檸檬酸循環的第一個反應由 citrate synthase 催化:乙醯輔酶A 的乙醯基(二碳)與草醯醋酸(四碳)縮合生成檸檬酸(六碳),並游離出輔酶A。丙酮酸必須先經丙酮酸脫氫酶複合體氧化脫羧成乙醯輔酶A,才能進入循環;輔酶A 只是攜帶乙醯基的載體,本身不是反應受質;α-酮基戊二酸是循環中間產物,不會與草醯醋酸縮合。
下列何者不參與維生素E氧化還原循環(redox cycle)?
A. 維生素B1
B. 維生素C
C. 穀胱甘肽(glutathione)
D. 硒(selenium)
參考解答
解析:維生素E 在體內清除自由基時會變成生育酚自由基(tocopheroxyl radical),必須靠還原循環再生:維生素C 先將生育酚自由基還原,自身形成抗壞血酸自由基,再經穀胱甘肽(glutathione)與含硒酵素系統還原,硒是 glutathione peroxidase 等含硒蛋白的必要成分。維生素B1(thiamine)以 TPP 形式參與氧化脫羧與轉酮醇反應,並不參與此抗氧化還原循環。
關於維生素參與代謝的敘述,下列何者錯誤?
A. Transketolase的活性可以用於評估維生素B1之營養狀況
B. 維生素B2參與glutathione peroxidase與glutathione reductase的反應,故對紅血球有抗氧化及保護之作用
C. Pyruvate carboxylase需要biotin作為輔因子
D. Niacin缺乏與乳酸症的發生有關
參考解答
解析:烏酸症與維生素B1缺乏有關(丙酮酸無法進入三羧酸循環轉為乳酸),非菸鹼酸。A項紅血球酮醣轉移酶活性係B1營養指標;B項B2為谷胱甘肽過氧化物酶與還原酶輔因子,保護紅血球;C項丙酮酸羧化酶確需生物素。
於糖解作用中,常見何種酵素之缺陷可能會導致紅血球之溶血性貧血?
A. 六碳糖激酶(hexokinase)
B. 葡萄糖-6-磷酸激酶(glucose-6-phosphate kinase)
C. 磷酸果糖激酶(phosphofructose kinase)
D. 丙酮酸激酶(pyruvate kinase)
參考解答
- 答案:D. 丙酮酸激酶(pyruvate kinase)
解析:成熟紅血球沒有粒線體,只能靠糖解作用產生 ATP。丙酮酸激酶(pyruvate kinase)催化糖解最後一步,將磷酸烯醇丙酮酸轉為丙酮酸並生成 ATP;其缺陷使紅血球 ATP 不足、Na⁺/K⁺ 幫浦失效、細胞脫水變形,導致溶血性貧血,是糖解酵素缺陷中最常見者。六碳糖激酶缺陷少見;葡萄糖-6-磷酸去氫酶(G6PD)屬五碳糖磷酸途徑,不屬糖解;磷酸果糖激酶缺陷極罕見。
下列何者是直接連結糖解作用、糖質新生、五碳糖磷酸途徑、肝醣合成與分解的重要化合物?
A. 乙醯輔酶A(acetyl-CoA)
B. 葡萄糖-6-磷酸(glucose-6-phosphate)
C. 丙酮酸(pyruvic acid)
D. 草醋酸(oxaloacetate)
參考解答
- 答案:B. 葡萄糖-6-磷酸(glucose-6-phosphate)
解析:葡萄糖-6-磷酸(G6P)是代謝樞紐:糖解作用由葡萄糖經 hexokinase/glucokinase 生成 G6P;糖質新生最後一步由 glucose-6-phosphatase 將 G6P 水解為葡萄糖;五碳糖磷酸途徑由 G6PD 從 G6P 起始;肝醣合成走 G6P→G1P→UDP-glucose,肝醣分解則經 G1P→G6P 回流。乙醯輔酶A 只連接糖解與 TCA、脂質合成,丙酮酸與草醋酸無法直接進出肝醣及五碳糖途徑。
長期高量葡萄糖或果糖攝取,會導致肝臟何種脂質的堆積,造成非酒精性脂肪肝的生成?
A. 蠟脂
B. 磷脂質
C. 三酸甘油酯
D. 肌醇三磷酸
參考解答
解析:長期大量攝取葡萄糖或果糖會使肝臟脂質新生(de novo lipogenesis)增加:果糖經 fructokinase 代謝,不受 PFK-1 回饋調控,碳源大量轉為乙醯輔酶A 與甘油,進而合成三酸甘油酯,以脂滴堆積於肝細胞,形成非酒精性脂肪肝。蠟脂是長鏈脂肪酸與長鏈醇的酯,人體少見;磷脂質主要為膜成分;肌醇三磷酸(IP3)是訊息分子,三者皆非主要堆積形式。
酮體於肝臟合成後,會透過血液循環送至肝外組織,血液中的酮體主要型態為何?
A. 乙醯輔酶A(acetyl-CoA)
B. 乙醯乙酸(acetoacetate)
C. β-羥基丁酸(β-hydroxybutyric acid)
D. β-羥甲基丁酸(β-hydroxymethylbutyric acid)
參考解答
- 答案:C. β-羥基丁酸(β-hydroxybutyric acid)
解析:肝臟以乙醯輔酶A 為原料進行生酮作用,先形成 acetoacetyl-CoA,再經 HMG-CoA 途徑產生乙醯乙酸(acetoacetate),後者由 β-hydroxybutyrate dehydrogenase 還原成β-羥基丁酸。血液中含量最高、最穩定的運送型態即為β-羥基丁酸(約占酮體七成),進入肝外組織後再氧化回乙醯乙酸,轉為乙醯輔酶A 供能。乙醯輔酶A 無法通過細胞膜,不是運送型態;β-羥甲基丁酸並非酮體。
關於神經磷脂質(sphingolipid)的敘述,下列何者錯誤?
A. 神經磷脂質結構組成是以甘油作為骨架
B. 存在於腦部組織中,為構成神經細胞膜的主要成分
C. 結構碳骨架上接有脂肪酸
D. 腦磷脂(ceramide)與神經節糖苷(ganglioside)都是屬於神經磷脂質類別
參考解答
解析:神經磷脂質(sphingolipid)的骨架是鞘胺醇(sphingosine),一種長鏈氨基醇,並非甘油;甘油才是磷脂質與三酸甘油酯的骨架。鞘胺醇的C2位氨基以醯胺鍵接上脂肪酸即形成腦磷脂(ceramide),可再衍生鞘磷脂、腦苷脂與神經節糖苷,因此B、C、D的敘述皆正確。此類脂質富含於腦部髓鞘與神經細胞膜,與神經傳導及細胞辨識有關。
下列那一個apolipoprotein發生突變,將造成細胞無法獲取(uptake)低密度脂蛋白,導致高膽固醇血症?
A. apolipoprotein A-1
B. apolipoprotein B-48
C. apolipoprotein B-100
D. apolipoprotein E
參考解答
- 答案:C. apolipoprotein B-100
解析:低密度脂蛋白(LDL)顆粒表面的apolipoprotein B-100是LDL受體辨識的配體。apoB-100基因突變會使LDL無法與受體結合,細胞不能經受體媒介內吞作用攝取LDL,血中LDL因而堆積,造成高膽固醇血症(家族性高膽固醇血症的一種)。apoB-48為乳糜微粒所使用,apoE參與VLDL與IDL的清除,apoA-1為HDL主要蛋白,皆非LDL受體配體。
關於血紅素(hemoglobin)的敘述,下列何者正確?
A. 運送氧氣的重要蛋白質分子,不論原核或是真核生物體內都存在
B. 高等脊椎動物體內的血紅素,由四個次單元(tetrameric α2β2)組合而成
C. 血紅素分子表面有兩個可以結合氧氣分子的位置
D. 紅血球中含有2,3-bisphosphoglycerate(2,3-BPG)參與血紅素與氧分子結合的親和性,登山時體內的2,3-BPG會降低,以提高氧分子的使用效率
參考解答
- 答案:B. 高等脊椎動物體內的血紅素,由四個次單元(tetrameric α2β2)組合而成
解析:高等脊椎動物的血紅素為四聚體,由兩條α鏈與兩條β鏈組成(α2β2),每個次單元含一個血基質,故共有四個氧結合位,且具協同性結合特性。原核生物大多不具血紅素。2,3-BPG與去氧血紅素結合會降低對氧的親和力;登山處於低氧環境時,體內2,3-BPG反而上升,促使氧氣釋放給組織,故C、D的敘述有誤。
關於肌酸(creatine)的敘述,下列何者正確?
A. 來自於肉類及魚類食物,是身體可以自行合成的一種蛋白質,主要功能為參與能量代謝
B. 大約95%的肌酸儲存在肝臟中
C. 心臟受傷時可促使心肌細胞釋放肌酸激酶(creatine kinase),以增加肌酸的生成,有助於心臟的自我修護
D. 肌酸被作為運動員的運動增補劑,被認為可促進肌肉能量代謝
參考解答
- 答案:D. 肌酸被作為運動員的運動增補劑,被認為可促進肌肉能量代謝
解析:肌酸由甘胺酸、精胺酸與甲硫胺酸在人體自行合成,並非蛋白質;約95%儲存在骨骼肌,而非肝臟。補充肌酸可提高肌肉磷酸肌酸儲量,促進ATP再合成,因此被運動員用作增補劑。心肌受傷時釋放肌酸激酶(CK)是臨床診斷心肌梗塞的指標,並非用來增加肌酸生成或修護心臟,故A、B、C皆錯誤。
下列何者為含硒成分的metalloenzymes(含金屬離子的酵素)?
A. Kinase
B. Alcohol dehydrogenase
C. Cytochrome oxidase
D. Glutathione peroxidase
參考解答
- 答案:D. Glutathione peroxidase
解析:穀胱甘肽過氧化酶(glutathione peroxidase)是含硒的金屬酵素,其活性位含硒半胱胺酸(selenocysteine),可催化過氧化氫及脂質過氧化物的還原,保護細胞膜免於氧化傷害。Kinase一般不含金屬;酒精去氫酶含鋅;細胞色素氧化酶含銅與鐵(血基質),皆非含硒酵素。
關於廣效抗生素四環黴素(tetracycline)主要作用機制的敘述,下列何者正確?
A. 抑制原核生物(prokaryotes)ATP生成
B. 抑制原核生物(prokaryotes)DNA複製(replication)
C. 抑制原核生物(prokaryotes)RNA轉錄作用(transcription)
D. 抑制原核生物(prokaryotes)轉譯蛋白質作用(translation)
參考解答
- 答案:D. 抑制原核生物(prokaryotes)轉譯蛋白質作用(translation)
解析:四環黴素(tetracycline)主要與原核生物核糖體的30S次單元結合,阻斷胺醯-tRNA進入A位,抑制胜肽鏈延長,因而抑制蛋白質轉譯作用。它不抑制DNA複製、RNA轉錄,也不影響ATP生成,故A、B、C錯誤。此機制也解釋其對細菌具選擇性毒性,因真核核糖體結構不同。
抗癌藥物methotrexate主要是抑制下列何種生化作用?
A. 二氫葉酸(dihydrofolate)還原作用(reduction)
B. 生育醇(tocopherol)還原作用(reduction)
C. 脂肪酸(fatty acid)氧化作用(oxidation)
D. 葡萄糖(glucose)氧化作用(oxidation)
參考解答
- 答案:A. 二氫葉酸(dihydrofolate)還原作用(reduction)
解析:Methotrexate為葉酸拮抗劑,主要抑制二氫葉酸還原酶(dihydrofolate reductase),使二氫葉酸無法還原成四氫葉酸(THF),進而阻斷dTMP與purine的合成,抑制DNA合成而發揮抗癌作用。選項B、C、D分別為生育醇還原、脂肪酸氧化與葡萄糖氧化,均非methotrexate的作用標的。
下列何者為嘌呤(purine)之類似物(analog),可作為減緩痛風(gout)症狀之用藥?
A. Allopurinol
B. 8-Azaquanine
C. 5-Fluouracil
D. Statin
參考解答
解析:Allopurinol 的結構與次黃嘌呤(hypoxanthine)相似,屬於嘌呤類似物,能競爭性抑制黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase),減少尿酸生成,因此可緩解痛風。B 的 8-azaguanine 雖具嘌呤骨架,但並非臨床降尿酸用藥;C 的 5-fluorouracil 是嘧啶類似物,為抗癌藥;D 的 statin 抑制 HMG-CoA 還原酶,用於降血脂。解題關鍵在於辨認「嘌呤類似物」與「痛風用藥」兩個條件同時成立。
若哺乳動物DNA損傷時,不完整之DNA複製(replication)會發生在細胞週期(cell cycle)之那一期?
A. G1期
B. G2期
C. M期
D. S期
參考解答
解析:DNA 的合成複製發生在細胞週期的 S 期(synthesis phase),因此當 DNA 受損或複製叉受阻時,不完整的 DNA 複製現象出現在 S 期。G1 期是複製前的生長與準備,G2 期是複製後的檢查與修復,M 期為有絲分裂。細胞在 S 期設有複製檢查點,透過 ATR/Chk1 等訊息路徑監控複製壓力,必要時暫停複製以進行修復。
下列何者生化淨反應需要消耗ATP?①異化分解(catabolism) ②同化合成(anabolism) ③肌肉收縮④神經傳遞 ⑤主動運輸(active transport) ⑥被動運輸(passive transport)
A. ①③④⑤
B. ②③④⑤
C. ①③④⑥
D. ②③④⑥
參考解答
解析:需消耗 ATP 的過程包括:同化合成(②,建構大分子需能量)、肌肉收縮(③,肌球蛋白 ATPase 水解 ATP)、神經傳遞(④,離子幫浦與囊泡釋放耗能)、主動運輸(⑤,逆濃度梯度需 ATP)。異化分解(①)會釋放能量並產生 ATP,被動運輸(⑥)順濃度梯度進行、不耗能。因此正確組合為②③④⑤,答案 B。
酵素動力學利用Kcat/Km來評估酵素的催化效率(catalytic efficiency);Kcat的單位是 s-1,Km的單位是mol/L,Kcat/Km的單位為下列何者?
A. 係數沒有單位
B. 含量單位(mole)
C. 時間單位(sec)
D. 速率單位(M-1s-1)
參考解答
解析:Kcat 單位為 s⁻¹,Km 單位為 mol/L,故 Kcat/Km = s⁻¹ ÷(mol/L)= L·mol⁻¹·s⁻¹,即 M⁻¹s⁻¹,屬於二級速率常數的單位,並非無單位、莫耳數或單純時間單位。此比值稱為催化效率,數值越大表示酵素在低受質濃度下越有效率;當其接近 10⁸~10⁹ M⁻¹s⁻¹ 時,已趨近擴散控制的理論上限。
下列何種抗氧化物在粒線體內膜參與電子傳遞?
A. 硫辛酸(lipoic acid)
B. 抗壞血酸(ascorbic acid)
C. 輔酶Q(coenzyme Q)或稱泛醌
D. 生育醌(tocopherol quinone)
參考解答
- 答案:C. 輔酶Q(coenzyme Q)或稱泛醌
解析:輔酶Q(coenzyme Q,又稱泛醌 ubiquinone)為脂溶性分子,位於粒線體內膜,在電子傳遞鏈中於複合體 I/II 與複合體 III 之間傳遞電子,同時參與質子泵送,本身亦具抗氧化能力。硫辛酸與抗壞血酸屬水溶性抗氧化物,主要作用於細胞質或水相;生育醌為維生素E氧化後的產物,並非呼吸鏈的電子載體。故選 C。