關於骨骼肌在中度運動(moderate exercise)期間提供三磷酸腺苷(ATP)來源的順序,下列何者優先?
A. 磷酸肌酸(creatine phosphate)
B. 肝醣(glycogen)
C. 葡萄糖(glucose)
D. 脂肪酸(fatty acid)
參考解答
- 答案:A. 磷酸肌酸(creatine phosphate)
解析:肌肉收縮開始時,ATP需求瞬間上升,首先由肌肉內的磷酸肌酸(creatine phosphate)經肌酸激酶把磷酸基轉移給ADP,快速再生ATP,因此就來源啟動順序而言最優先。隨著運動持續,肝醣與葡萄糖經糖解、脂肪酸經有氧氧化再接手;中度運動雖以有氧代謝為主,但題目問的是優先順序,故選A。
關於心肌的興奮-收縮耦合(excitation-contraction coupling)的敘述,下列何者錯誤?
A. 以鈣誘發性鈣釋放(calcium-induced calcium release)機制來活化細肌絲
B. 雷恩諾鹼接受器(ryanodine receptors)活化可回收鈣離子
C. L型鈣離子通道(L-type Ca2+ channels)為電位感受器(voltage sensor)
D. 流入細胞質的鈣離子會促使肌漿網(sarcoplasmic reticulum)釋放出更大量的鈣離子
參考解答
- 答案:B. 雷恩諾鹼接受器(ryanodine receptors)活化可回收鈣離子
解析:心肌興奮-收縮耦合採鈣誘發性鈣釋放:動作電位使T小管上的L型鈣通道開啟,該通道兼具電位感受器角色(C正確),少量鈣流入細胞質後促使肌漿網上的雷恩諾鹼接受器(ryanodine receptor)開啟,釋出大量鈣(D正確),鈣與肌鈣蛋白結合而活化細肌絲(A正確)。雷恩諾鹼接受器負責「釋放」鈣,回收鈣離子回到肌漿網是靠肌漿網鈣幫浦(SERCA),故B敘述錯誤。本題問錯誤者,選B。
有關平滑肌之橫橋活化(cross-bridge activation)過程的敘述,下列何者正確?
A. 鈣離子與攜鈣素(calmodulin)結合,導致肌凝蛋白(myosin)磷酸化
B. 鈣離子與旋轉素(troponin)結合,導致肌凝蛋白(myosin)磷酸化
C. 鈣離子與攜鈣素(calmodulin)結合,導致旋轉肌球素(tropomyosin)磷酸化
D. 鈣離子與旋轉素(troponin)結合,導致旋轉肌球素(tropomyosin)磷酸化
參考解答
- 答案:A. 鈣離子與攜鈣素(calmodulin)結合,導致肌凝蛋白(myosin)磷酸化
解析:平滑肌收縮啟動機制不同於骨骼肌。細胞內Ca2+上升後,Ca2+與calmodulin(攜鈣素)結合,活化myosin light chain kinase(MLCK),使myosin輕鏈磷酸化,進而啟動橫橋循環。平滑肌不含典型troponin調控系統,其收縮主要經由myosin磷酸化,故A正確;troponin與tropomyosin為骨骼肌/心肌之調控蛋白。
關於人類細胞膜蛋白的敘述,下列何者最適當?
A. 嵌入膜蛋白(integral membrane proteins)只具有非極性(nonpolar)特性
B. 嵌入膜蛋白(integral membrane proteins)不具雙極性(amphipathic)特性
C. 周邊膜蛋白(peripheral membrane proteins)具有非極性(nonpolar)特性
D. 周邊膜蛋白(peripheral membrane proteins)不具雙極性(amphipathic)特性
參考解答
- 答案:D. 周邊膜蛋白(peripheral membrane proteins)不具雙極性(amphipathic)特性
解析:膜蛋白的極性要看整體結構。嵌入膜蛋白(integral membrane proteins)含跨越脂雙層的疏水性片段,也有伸出膜外的親水性區域,因此具雙極性(amphipathic),A、B 都不對。周邊膜蛋白(peripheral membrane proteins)主要附著在膜表面,靠靜電作用或氫鍵與膜脂或嵌入蛋白結合,整體以親水性為主,不具典型雙極性,故 D 最適當;C 說其具有非極性並不正確。
吞嚥反射包括一連串的步驟,其中何者可避免食物誤入氣管?
A. 咽部化學感覺受器(chemoreceptor)的刺激
B. 舌頭向軟腭部(soft palate)上頂
C. 食道上端括約肌(upper esophageal sphincter)的收縮
D. 會厭軟骨(epiglottis)的位置變化
參考解答
- 答案:D. 會厭軟骨(epiglottis)的位置變化
解析:吞嚥的咽期由吞嚥中樞啟動一連串反射:軟腭上提封閉鼻咽、喉部上抬、聲帶內收,而會厭軟骨(epiglottis)向後下傾斜覆蓋喉口,使食團導向食道而不誤入氣管,這是避免嗆入最關鍵的機械性保護。化學受器刺激屬啟動或調控層面,並非防止誤入的構造性機轉;舌頭上頂協助推送食團;食道上端括約肌收縮是吞嚥後防止食道內容物逆流回咽部,與氣道保護無直接關係。
消化道的掃蕩排空運動(migrating myoelectrical complex, MMC)於何時產生?
A. 吃高量纖維之後
B. 兩餐之間空腹時間
C. 吃高蛋白食物之後
D. 享用辣食之後
參考解答
解析:Migrating myoelectrical complex(MMC)又稱「清道夫波」,主要在空腹、兩餐之間出現,約每 90~120 分鐘循環一次,其第三相出現強力收縮,可將殘留食糜、脫落細胞與細菌掃入大腸,避免小腸細菌過度滋生。進食後(無論高纖、高蛋白或辛辣食物)此週期性活動即被進食引起的分節與蠕動反射取代,故 MMC 並非由特定食物成分所誘發,而是空腹狀態下的生理現象。
下列何種營養素主要靠擴散作用進入小腸表皮細胞?
A. 單糖
B. 脂肪酸
C. 胺基酸
D. 鐵質
參考解答
解析:長鏈脂肪酸進入小腸表皮細胞主要以被動擴散(simple diffusion)方式通過微絨毛膜,並可伴隨 CD36 等協助,但整體屬順濃度梯度的擴散吸收;進入細胞後再於平滑內質網重新酯化形成三酸甘油酯。單糖(如葡萄糖、半乳糖)主要靠 SGLT1 與 GLUT2 的攜帶性運輸,胺基酸靠特定鈉依賴型運輸蛋白,鐵質則經 DMT1 轉運並受調控,三者皆非以單純擴散為主要途徑。
病人進行全胃切除後,主要會對消化道產生下列何種影響?
A. 食道取代胃的消化功能
B. 小腸易產生低張性內容物
C. 大量水分由消化道經滲透作用進入循環系統
D. 大量食物進入小腸,造成腹瀉和營養素吸收不良
參考解答
- 答案:D. 大量食物進入小腸,造成腹瀉和營養素吸收不良
解析:全胃切除後失去胃貯存、研磨與初步消化功能,食物快速大量湧入小腸,導致傾倒症候群與吸收不良。選項A錯誤:食道無消化功能。選項B錯誤:傾倒症早期為高張性內容物進入小腸,非低張性。選項C錯誤:高張性內容物會導致水分由血管滲入腸腔(非進入循環),引起循環血量減少。
關於健康人體腎臟功能之敘述,下列何者最不適當?
A. 調節血壓(blood pressure)
B. 生成紅血球生成素(erythropoietin),刺激紅血球生成
C. 排除蛋白質代謝產物尿素(urea)及胺基酸(amino acid)
D. 分泌腎素(renin)
參考解答
- 答案:C. 排除蛋白質代謝產物尿素(urea)及胺基酸(amino acid)
解析:腎臟主要排除蛋白質代謝廢物尿素,但健康腎臟會重吸收絕大多數胺基酸,尿中極少量,敘述「排除胺基酸」最不適當。選項A正確:腎素-血管收縮素系統調節血壓。選項B正確:腎臟生成EPO刺激紅血球生成。選項D正確:腎小球旁器分泌腎素。
下列關於腎臟之敘述,何者最適當?
A. 腎臟位於腹腔脊柱兩側,左及右邊腎臟等高且大小一致
B. 相較於皮質(cortex),腎臟髓質(medulla)的血流較多
C. 輸尿管利用混和運動(mixing movement)及重力將尿液經腎門(hilum)送至膀胱儲存
D. 供應腎臟的血液來自於腹主動脈(abdominal aorta)的腎動脈分枝
參考解答
- 答案:D. 供應腎臟的血液來自於腹主動脈(abdominal aorta)的腎動脈分枝
解析:腎臟位於後腹壁脊柱兩側,腎動脈由腹主動脈分出,左右各一,進入腎門供應腎臟,故D正確。右腎因上方有肝臟,通常比左腎略低,且兩側大小不一定完全相同,A錯誤。腎皮質血流遠多於髓質,B錯誤。輸尿管主要靠平滑肌蠕動推送尿液,並非混合運動或重力,C錯誤。
關於腎元(nephron)之敘述,下列何者錯誤?
A. 腎元是腎臟的最小功能單位,可以透過腎絲球過濾(glomerular filtration),腎小管分泌(tubular secretion)及再吸收(reabsorption)來製造尿液
B. 腎絲球微血管的基底膜(basal lamina)為帶負電醣蛋白,蛋白質常會被阻礙而無法通過,但可進入鮑氏囊(Bowman's capsule)
C. 腎絲球微血管的內皮細胞有較大的窗孔(fenestrae),因此其對水及一些可通透溶質之通透度較一般骨骼肌微血管高
D. 腎絲球過濾之濾液會進入腎小管中,而未被過濾之微血管血液則經出球小動脈(efferentarteriole)流出
參考解答
- 答案:B. 腎絲球微血管的基底膜(basal lamina)為帶負電醣蛋白,蛋白質常會被阻礙而無法通過,但可進入鮑氏囊(Bowman's capsule)
解析:腎絲球過濾屏障由內皮窗孔、基底膜與足細胞裂隙膜組成;基底膜含帶負電醣蛋白,會以分子大小及電荷排斥血漿蛋白,白蛋白等通常無法通過,也不會進入鮑氏囊,故B敘述錯誤。A、C、D所述腎元功能、內皮窗孔通透性及出球小動脈流向皆正確。
關於排尿(micturition)的敘述,下列何者正確?
A. 主要由大腦排尿中樞(micturition center)活化並刺激交感神經(sympathetic neurons)所引發
B. 此現象只發生在膀胱尿液尚未完全充滿前所引發之神經反射
C. 會引發逼尿肌(detrusor muscle)收縮及外尿道括約肌(external urethral sphincter)收縮
D. 人類以意識控制允許排尿的能力,約可在孩童2~3歲時開始發展並學習完成
參考解答
- 答案:D. 人類以意識控制允許排尿的能力,約可在孩童2~3歲時開始發展並學習完成
解析:排尿反射由膀胱壁牽張接受器啟動,經骨盆神經副交感纖維使逼尿肌收縮,同時放鬆內尿道括約肌;外尿道括約肌則受陰部神經支配,排尿時放鬆。橋腦排尿中樞可協調,大腦皮質可意識控制,通常在2~3歲逐漸學會,故D正確。A、B、C均與此相反或不符。
下列何種激素分泌明顯下降時,可能出現高血壓?
A. 腎上腺素(epinephrine)
B. 醛固酮(aldosterone)
C. 心房利鈉胜肽(atrial natriuretic peptide)
D. 皮質醇(cortisol)
參考解答
- 答案:C. 心房利鈉胜肽(atrial natriuretic peptide)
解析:心房利鈉胜肽(ANP)在心房容積擴張時分泌,作用於腎臟促進鈉與水排出,並使血管舒張,是重要的降壓激素;因此分泌明顯下降會造成鈉水滯留、血壓上升,故選C。醛固酮下降會排鈉、血壓偏低;皮質醇下降也可能低血壓;腎上腺素下降不會造成高血壓。
甲狀腺功能亢進時,血液檢查最可能呈現的現象為何?
A. 甲促素(TSH)偏高,甲狀腺素偏高
B. 甲促素(TSH)偏低,甲狀腺素偏低
C. 甲促素(TSH)偏高,甲狀腺素偏低
D. 甲促素(TSH)偏低,甲狀腺素偏高
參考解答
解析:原發性甲狀腺功能亢進時,甲狀腺素(T3、T4)分泌過多,經負回饋抑制腦垂體前葉分泌甲促素(TSH),因此血液呈現TSH偏低、甲狀腺素偏高,故選D。A、C的TSH偏高不符合;B的甲狀腺素偏低也不符合。
下列何者不是類固醇激素的特性?
A. 可自由穿過細胞膜
B. 合成後儲存在細胞核中
C. 合成後可立刻離開細胞
D. 在血液中不易被分解
參考解答
解析:類固醇激素為脂溶性,可自由擴散通過細胞膜,合成後不儲存於細胞內,而是立即分泌進入血液,並與載體蛋白結合,故在血中較不易被分解;因此「合成後儲存在細胞核中」不是其特性,選B。A、C、D均為類固醇激素常見特性。
副甲狀腺素(parathyroid hormone)對調節血液磷酸鹽濃度的直接作用為何?
A. 減少噬骨細胞分解骨質
B. 增加血液磷酸鹽濃度
C. 增加小腸對磷酸鹽的吸收
D. 減少腎小管對磷酸鹽的再吸收
參考解答
解析:副甲狀腺素作用於腎臟,會抑制近端小管對磷酸鹽的再吸收,使尿磷排出增加、血磷下降,故選D。PTH促進噬骨細胞活性而使骨吸收增加,並非減少;它也經由活化維生素D間接增加小腸吸收,但不是直接增加血磷;因此A、B、C不對。
下列何種激素在口服後,於人體內仍可產生顯著效用?
A. 腎上腺素(epinephrine)
B. 胰島素(insulin)
C. 褪黑激素(melatonin)
D. 副甲狀腺素(parathyroid hormone)
參考解答
解析:口服激素能否產生顯著效用,關鍵在於是否會被胃酸與消化酵素分解,以及肝臟首渡代謝。褪黑激素(melatonin)是脂溶性小分子,屬色胺酸衍生物,口服後可被胃腸道吸收,且不易被蛋白酶分解,能進入血液並作用於標的組織,因此臨床上確有口服錠劑。腎上腺素(A)屬兒茶酚胺,口服後在腸道與肝臟迅速被代謝破壞;胰島素(B)與副甲狀腺素(D)皆為胜肽或蛋白質激素,口服會被蛋白酶水解而失效,臨床須注射給藥。故選C。
下列何者是藉由外在控制(extrinsic control)引發小動脈舒張?
A. 主動性充血(active hyperemia)
B. 血流自我調節(flow autoregulation)
C. 腎素血管張力素系統(renin angiotensin system)
D. 非腎上腺非膽鹼性神經元(non-adrenergic, non-cholinergic neuron)
參考解答
- 答案:D. 非腎上腺非膽鹼性神經元(non-adrenergic, non-cholinergic neuron)
解析:外在控制是指血管口徑受神經或激素等血管外因素調控,而非局部組織自身調節。非腎上腺非膽鹼性神經元(NANC neuron)釋放一氧化氮、VIP 等傳遞物質,屬外在神經控制,可使小動脈舒張。主動性充血(A)與血流自我調節(B)皆為局部內在控制:前者由代謝產物累積引起,後者靠肌源性反應維持血流恆定。腎素血管張力素系統(C)雖屬外在激素控制,但其主要作用是血管收縮而非舒張。故選D。
下列何者可使正常成人心臟之心搏量(stroke volume)增加?
A. 心跳頻率增加
B. 左心室舒張末期體積增加
C. 主動脈壓增加
D. 左心房壓力下降
參考解答
解析:心搏量受前負荷、後負荷與收縮力影響。左心室舒張末期體積增加即前負荷增加,依法蘭克-史達林機制(Frank-Starling mechanism),心肌纖維被拉長後收縮力增強,心搏量隨之上升。心跳頻率增加(A)會縮短舒張期充盈時間,前負荷下降,心搏量反而減少。主動脈壓增加(C)使後負荷上升,心室需克服更大阻力,心搏量減少。左心房壓力下降(D)代表回心血量減少、前負荷降低,心搏量亦減少。故選B。
關於造成水腫(edema)的因素,下列敘述何者錯誤?
A. 動脈血壓升高
B. 組織中蛋白質濃度升高
C. 靜脈回流增加
D. 淋巴系統阻塞
參考解答
解析:水腫成因可用史達林力平衡理解:微血管靜水壓上升或血漿膠體滲透壓下降,會使濾出液增加。動脈血壓升高(A)使微血管靜水壓上升,促進水腫。組織中蛋白質濃度升高(B)提高組織膠體滲透壓,把水分拉向間質,亦造成水腫。淋巴系統阻塞(D)使間質液無法回流,堆積形成水腫。靜脈回流增加(C)反而降低微血管靜水壓、促進組織液回吸收,具有抗水腫作用,不會造成水腫,故為錯誤敘述,選C。
適度發燒可降低血漿中何種離子,以抑制細菌活性?
A. 鐵離子
B. 銅離子
C. 鋁離子
D. 鉀離子
參考解答
解析:發燒是身體對抗感染的防禦反應之一。適度發燒時,肝臟與脾臟會將血漿中的鐵離子儲存起來,造成低血鐵(hypoferremia),使血漿鐵濃度下降。鐵是多數細菌生長與繁殖所需的必需微量元素,細菌奪取鐵的能力受限,增殖與活性便受抑制,此即所謂營養性免疫(nutritional immunity)。銅、鋁、鉀並非此機制的主角。故選A。
下列那些神經元或細胞,主要釋放乙醯膽鹼(acetylcholine)?①副交感神經系統的節後神經元(postganglionic neuron) ②交感神經系統節前神經元(preganglionic neuron) ③體運動神經系統的運動神經元(motor neuron) ④腎上腺髓質的嗜鉻細胞(chromaffin cell)
A. ①②③
B. ②③④
C. ①②④
D. 僅①③
參考解答
解析:乙醯膽鹼為自主與體運動神經系統多處節點的神經傳遞物質。①副交感神經節後神經元釋放乙醯膽鹼作用於目標器官;②交感神經節前神經元,其節後纖維無論交感或副交感,節前皆釋放乙醯膽鹼;③體運動神經元的運動終板亦釋放乙醯膽鹼。④腎上腺髓質嗜鉻細胞雖受交感節前神經元釋放的乙醯膽鹼支配,但其本身分泌的是腎上腺素與正腎上腺素,並非乙醯膽鹼。故①②③正確,選A。
下列何者是掌控大塊肌肉群收縮,並維持身體站立姿勢穩定的主要神經路徑?
A. 腦幹路徑(brainstem pathway)
B. 背柱路徑(dorsal column pathway)
C. 側皮質脊髓路徑(lateral corticospinal tract)
D. 前側脊髓視丘路徑(anterolateral spinothalamic tract)
參考解答
- 答案:A. 腦幹路徑(brainstem pathway)
解析:維持站立姿勢與大塊肌肉群的協調收縮,主要依賴腦幹路徑,包括網狀脊髓徑、前庭脊髓徑與頂蓋脊髓徑等。這些路徑調控抗重力肌的張力與近端大肌群活動,負責姿勢調整與平衡。側皮質脊髓路徑(C)主司遠端肢體的細緻隨意動作;背柱路徑(B)傳遞精細觸覺與本體感覺;前側脊髓視丘路徑(D)傳遞痛覺與溫覺。三者皆非姿勢控制的主要運動路徑。故選A。
除了氧氣和二氧化碳的交換外,呼吸系統還具有那些功能?①參與激素的合成 ②捕獲並溶解血液中血栓 ③去除血液中的生化物質 ④有助於調節血液的pH值
A. 僅①②③
B. 僅②③④
C. 僅①③④
D. ①②③④
參考解答
解析:呼吸系統除氣體交換外尚有多元功能。①肺臟參與激素相關代謝,如位於肺毛細血管內皮的ACE可將angiotensin I轉為angiotensin II;②肺具纖溶活性,可捕捉並溶解血液中微小血栓;③肺能代謝移除多種生化物質,如血清素、去甲腎上腺素、前列腺素等;④藉由排出CO2調節血液中碳酸濃度,進而維持血液pH穩定。故四者皆為呼吸系統功能。
細胞外液中,下列何者最容易刺激呼吸中樞化學感受器(central chemoreceptors)?
A. 高氧
B. 低氧
C. 高氫離子
D. 低氫離子
參考解答
解析:中樞化學感受器位於延腦髓質血腦屏障內側,直接感受腦脊液中的H+濃度。血液中CO2可自由通過血腦屏障,在腦組織中與水反應生成H+與HCO3-,H+升高(高氫離子)即為驅動呼吸最主要因子。低氧主要刺激周邊化學感受器(carotid body、aortic body)而非中樞;故最易刺激中樞感受器者為高氫離子。
紅血球細胞於糖解過程所產生的何種中間產物可降低血紅素(hemoglobin)與氧之親和力?
A. 1,3-bisphosphoglycerate
B. 2,3-bisphosphoglycerate
C. 2-phosphoglycerate
D. 3-phosphoglycerate
參考解答
- 答案:B. 2,3-bisphosphoglycerate
解析:紅血球無粒線體,依賴糖解供能,並經由2,3-bisphosphoglycerate(2,3-BPG)支路生成2,3-BPG。2,3-BPG可與去氧血紅素結合,穩定T態(低親和力構形),降低血紅素對氧之親和力,促進周邊組織釋氧。1,3-BPG、2-PG、3-PG為糖解常規中間產物,不具此調節功能。
下列何種生化代謝反應屬於anabolism?
A. glycolysis
B. glycogenolysis
C. glycogenesis
D. fatty acid beta oxidation
參考解答
解析:anabolism(合成代謝)指小分子合成大分子的耗能過程。glycogenesis為將葡萄糖合成肝醣,屬合成代謝。相對地,glycolysis(糖解)分解葡萄糖產能;glycogenolysis(肝醣分解)與fatty acid β-oxidation(脂肪酸β氧化)皆為分解代謝(catabolism)。故四者中僅glycogenesis符合anabolism定義。
有關gluconeogenesis之敘述,下列何者正確?
A. Cori cycle中,gluconeogenesis發生於肌肉組織
B. acetyl-CoA是pyruvate carboxylase的調節因子
C. glycerol、lactate與ethanol可作為gluconeogenesis的前驅物
D. oxaloacetate可穿透粒線體膜,在細胞質中經phosphoenolpyruvate carboxykinase催化轉變成phosphoenolpyruvate
參考解答
- 答案:B. acetyl-CoA是pyruvate carboxylase的調節因子
解析:pyruvate carboxylase催化pyruvate轉為oxaloacetate,為糖質新生關鍵步驟,其活性受acetyl-CoA別構活化(acetyl-CoA累積表示能量充足,促進糖質新生)。A錯:Cori cycle中糖質新生發生於肝臟,肌肉缺乏glucose-6-phosphatase。C錯:ethanol非糖質新生前驅物。D錯:oxaloacetate無法直接穿透粒線體膜,需轉為malate或aspartate運出後再轉回。
哺乳動物進行糖質新生反應時,利用丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)催化丙酮酸合成草醯醋酸(oxaloacetate),此酵素需要何種輔酵素參與?
A. 核黃素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide, FAD)
B. 生物素(biotin)
C. 硫胺素焦磷酸(thiamin pyrophosphate, TPP)
D. 鈷胺素(cobalamin)
參考解答
解析:pyruvate carboxylase為羧化酶,催化pyruvate加CO2生成oxaloacetate,此類羧化反應需以biotin(生物素,維生素B7)為輔酵素,biotin作為CO2載體參與轉羧基作用。FAD參與氧化反應,TPP參與α-keto酸脫羧(如丙酮酸去氫酶),cobalamin參與甲基轉移,均非此酶所需。
人體於飲食攝取葡萄糖後的兩小時內,在各組織中的葡萄糖利用,下列何者錯誤?
A. 在腦部可被氧化而產生ATP
B. 在紅血球可進入糖解作用
C. 在脂肪組織可成為合成三酸甘油酯的原料
D. 在肝臟優先進入脂肪酸合成途徑
參考解答
解析:進食葡萄糖後2小時內,腦部以葡萄糖氧化產ATP(A對);紅血球無粒線體僅能行糖解(B對);脂肪組織攝取葡萄糖經甘油-3-磷酸成為三酸甘油酯合成原料(C對)。肝臟攝入葡萄糖後優先用於合成肝醣(glycogen),脂肪酸合成僅在肝醣儲備充足後方顯著進行,故「優先進入脂肪酸合成」之說錯誤(D錯),為本题所求。
有關脂肪酸進行氧化作用的敘述,下列何者正確?
A. 脂肪酸為高活化能分子,需換成較低活化能的fatty acyl-CoA始能進入粒線體
B. 脂肪酸透過fatty acyl-CoA synthetase可轉換成fatty acyl-CoA,轉換過程需要ATP分子
C. fatty acyl-CoA經由carnitine acyltransferase和肉鹼(carnitine)結合能進入粒線體間膜進行氧化
D. carnitine acyltransferase為脂肪酸分解的速率關鍵酵素,會受到acetyl-CoA回饋抑制
參考解答
- 答案:B. 脂肪酸透過fatty acyl-CoA synthetase可轉換成fatty acyl-CoA,轉換過程需要ATP分子
解析:正確答案為 B。脂肪酸在胞質中經由 fatty acyl-CoA synthetase(乙醯輔酶A合成酶)催化,消耗 1 個 ATP(轉為 AMP + PPi,相當於 2 個高能磷酸鍵),生成 fatty acyl-CoA,此為進入粒線體 β-氧化的必要活化步驟。選項 A 錯誤在於「高活化能」用語不當,脂肪酸本身非高活化能分子,活化目的是形成高能硫酯鍵;選項 C 錯誤於 carnitine acyltransferase(肉鹼酰基轉移酶)作用於粒線體外膜,將 acyl 基團轉移至肉鹼形成 acyl-carnitine 以通過內膜,而非進入「粒線體間膜」進行氧化;選項 D 錯誤於 carnitine acyltransferase I 為速率關鍵酵素,但其主要受 malonyl-CoA 抑制,而非 acetyl-CoA 回饋抑制。
有關人體合成及利用酮體(ketone bodies)的敘述,下列何者正確?
A. 肝臟細胞的細胞質為合成酮體的場所,所產生酮體再運送至肝外組織作能量來源
B. 酮體合成材料是acetyl-CoA和malonyl-CoA,生成的中間產物為3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA(HMG-CoA)
C. 人體產生的酮體包括 acetone、acetoacetate、β-hydroxylmethylbutyrate
D. 酮體運送至肝外組織後會分解為acetyl-CoA而進入檸檬酸循環
參考解答
- 答案:D. 酮體運送至肝外組織後會分解為acetyl-CoA而進入檸檬酸循環
解析:正確答案為 D。酮體(acetoacetate、β-hydroxybutyrate、acetone)主要在肝臟粒線體基質合成,合成原料為 acetyl-CoA,關鍵中間產物為 HMG-CoA。肝臟缺乏 thiophorase(succinyl-CoA:3-oxoacid-CoA transferase),無法利用酮體,故產生的酮體運送至肝外組織(如心臟、骨骼肌、腦),經由 thiophorase 催化轉為 acetyl-CoA 進入檸檬酸循環供能。選項 A 錯誤於合成場所為粒線體而非細胞質;選項 B 錯誤於材料不含 malonyl-CoA(malonyl-CoA 為脂肪酸合成中間產物,且抑制肉鹼酰基轉移酶 I);選項 C 錯誤於第三種酮體為 β-hydroxybutyrate(β-羥基丁酸),而非 β-hydroxylmethylbutyrate(HMB,為亮氨酸代謝產物)。
關於脂聯素(adiponectin)的敘述,下列何者正確?
A. 是肝臟製造而儲存於脂肪組織的一種荷爾蒙
B. 會在下視丘和其接受器結合後促進neuropeptide Y分泌而降低食慾
C. 會增加骨骼肌細胞中脂肪酸的β-oxidation而促進能量利用
D. 和脂肪含量具相關性,在肥胖者血液中的脂聯素濃度偏高
參考解答
- 答案:C. 會增加骨骼肌細胞中脂肪酸的β-oxidation而促進能量利用
解析:正確答案為 C。脂聯素係由脂肪組織分泌的胞外因子,具有增強胰島素敏感性、抗發炎、抗動脈粥狀硬化作用。其透過激活 AMPK 與 PPAR-α 路徑,增加骨骼肌與肝臟脂肪酸 β-氧化,促進能量消耗與葡萄糖利用。選項 A 錯誤於脂聯素由脂肪細胞合成分泌,非肝臟製造;選項 B 錯誤於脂聯素作用於下視丘通常抑制 neuropeptide Y(NPY)分泌而降低食慾,且其受體為 AdipoR1/R2,非直接與 NPY 受體結合;選項 D 錯誤於脂聯素濃度與體脂肪負呈相關,肥胖者血中濃度明顯偏低,非偏高。
參與脂質代謝途徑的維生素,下列敘述何者正確?
A. 泛酸以coenzyme A之輔酶型式參與,於細胞質中大量使用於脂肪酸氫化反應途徑
B. 維生素B12以methylcobalamin之輔酶型式,參與奇數碳脂肪酸代謝成succinyl-CoA
C. propionyl-CoA carboxylase帶有生物素的酵素,參與奇數碳脂肪酸代謝途徑
D. acyl-CoA dehydrogenase需維生素B2以FMN型式,參與脂肪酸之氧化作用
參考解答
- 答案:C. propionyl-CoA carboxylase帶有生物素的酵素,參與奇數碳脂肪酸代謝途徑
解析:正確答案為 C。Propionyl-CoA carboxylase 為含生物素的酵素,催化 propionyl-CoA 羧化生成 D-methylmalonyl-CoA,此為奇數碳脂肪酸 β-氧化產生 propionyl-CoA 進入三羧酸循環(經轉化為 succinyl-CoA)的關鍵步驟。選項 A 錯誤於泛酸以 CoA 型式參與脂肪酸「合成」(細胞質)與「氧化」(粒線體),且「氫化」用語錯誤,應為脂肪酸合成的還原反應;選項 B 錯誤於維生素 B12 以 adenosylcobalamin 為輔酶參與 methylmalonyl-CoA mutase 催化的異構化反應,而非 methylcobalamin;選項 D 錯誤於 acyl-CoA dehydrogenase 為黃素蛋白,其輔酶為緊密結合的 FAD,非游離 FMN。
關於脂肪酸合成的敘述,下列何者錯誤?
A. 脂肪酸合成酶(fatty acid synthase)為一複合體,其中含有acyl carrier protein(ACP)
B. 合成時一次以兩個碳為單位進行延長,每增加兩個碳消耗兩分子NADPH
C. 合成過程的活化位置ACP的輔酶為葉酸
D. 乙醯輔酶A(acetyl-CoA)合成malonyl-CoA過程,需要生物素作為輔酶
參考解答
解析:正確答案為 C。脂肪酸合成酶(FAS)複合體中,acyl carrier protein(ACP)的輔酶基團為 4'-phosphopantetheine(源自泛酸),負責攜帶乙醯基與丙二醯基等中間產物,非葉酸。葉酸參與單碳單位轉移,與脂肪酸合成的延長反應無關。選項 A 正確,FAS 為雙功能複合體含 ACP;選項 B 正確,每延長 2 碳需 1 個 malonyl-CoA(提供 2 碳)與 2 個 NADPH(提供還原力);選項 D 正確,acetyl-CoA carboxylase(ACC)催化 acetyl-CoA 羧化為 malonyl-CoA,為含生物素的酵素,且為脂肪酸合成的速率關鍵步驟。
有關胺基酸代謝的敘述,下列何者錯誤?
A. arginine代謝為glutamate的過程中會解離出urea
B. glutamine和histidine皆可代謝為α-ketoglutamate
C. Maple syrup urine disease是因為攝入太多支鏈胺基酸所致
D. acetoacetate是tryptophan的代謝終產物之一
參考解答
- 答案:C. Maple syrup urine disease是因為攝入太多支鏈胺基酸所致
解析:正確答案為 C。Maple syrup urine disease(楓糖尿症)為常染色體隱性遺傳疾病,因分支鏈 α-酮酸脫氫酶複合體缺乏,導致支鏈胺基酸及其對應 α-酮酸無法正常代謝而堆積,並非因「攝入太多」所致。選項 A 正確,arginine 經 arginase 水解生成 ornithine 與 urea,ornithine 可經轉胺作用生成 glutamate;選項 B 正確,glutamine 脫胺生成 glutamate 再脫胺為 α-ketoglutarate,histidine 經多步驟代謝亦生成 glutamate 進而為 α-ketoglutarate;選項 D 正確,tryptophan 降解途徑中可生成 acetoacetate(生酮胺基酸)與 acetyl-CoA。
下列代謝反應何者不需要pyridoxal phosphate作為輔酶?
A. glutamate生成α-ketoglutarate
B. histidine生成histamine
C. glutamate生成γ-aminobutyrate
D. arginine生成nitric acid
參考解答
- 答案:D. arginine生成nitric acid
解析:正確答案為 D。Arginine 生成 nitric oxide(NO)係由 nitric oxide synthase(NOS)催化,輔因子為 tetrahydrobiopterin (BH4)、FAD、FMN、heme,不需 pyridoxal phosphate (PLP)。選項 A 為轉胺作用需 PLP;選項 B 為 histidine 脱羧基生成 histamine,由 histidine decarboxylase 催化需 PLP;選項 C 為 glutamate 脱羧基生成 γ-aminobutyrate (GABA),由 glutamate decarboxylase (GAD) 催化需 PLP。此三者皆為 PLP 依賴酵素反應。
有關3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA(HMG-CoA)及HMG-CoA lyase的敘述,下列何者錯誤?
A. leucine降解生成的中間產物被HMG-CoA lyase作用後可產生酮體
B. HMG-CoA參與膽固醇的生合成
C. HMG-CoA參與輔酶Q10的生合成
D. HMG-CoA lyase在細胞質內進行支鏈胺基酸的降解作用
參考解答
- 答案:D. HMG-CoA lyase在細胞質內進行支鏈胺基酸的降解作用
解析:正確答案為 D。HMG-CoA lyase 定位於粒線體基質,參與亮氨酸降解(生成 acetoacetate 與 acetyl-CoA)與酮體生成(裂解 HMG-CoA 為 acetoacetate 與 acetyl-CoA),不在細胞質進行支鏈胺基酸降解。支鏈胺基酸初步轉胺與氧化脫胺在粒線體進行,後續亮氨酸降解生成 HMG-CoA 亦在粒線體。選項 A 正確,leucine 降解生成 HMG-CoA 經 HMG-CoA lyase 產生酮體;選項 B 正確,HMG-CoA 為膽固醇合成關鍵中間產物(細胞質 HMG-CoA reductase 作用);選項 C 正確,膽固醇合成途徑延伸生成輔酶 Q10(泛醌),故 HMG-CoA 間接參與輔酶 Q10 生合成。
Trypsinogen是如何轉變成活化型式的trypsin?
A. 與鈣離子結合後活化
B. 形成trypsinogen dimers後活化
C. 經enteropeptidase作用後活化
D. 經protein kinase磷酸化後活化
參考解答
- 答案:C. 經enteropeptidase作用後活化
解析:胰蛋白酶原(trypsinogen)由胰臟分泌時為不具活性的酶原,進入十二指腸後,腸黏膜分泌的腸胜肽酶(enteropeptidase,舊稱腸激酶)會切下其活化胜肽,使其構形改變並形成具活性的胰蛋白酶(trypsin)。生成的 trypsin 再回頭催化其他 trypsinogen,形成自催化放大。鈣離子可穩定 trypsin、避免其自體分解,但不是啟動活化的主要機制;磷酸化亦非此酶原活化的方式。
在pH 7.0溶液中,下列何種胺基酸帶負電荷?
A. 離胺酸(lysine)
B. 組胺酸(histidine)
C. 精胺酸(arginine)
D. 天門冬胺酸(aspartate)
參考解答
解析:在 pH 7.0 時,天門冬胺酸(aspartate)側鏈羧基的 pKa 約 3.9,會解離成帶負電的 COO−,因此分子帶負電。離胺酸與精胺酸的側鏈鹼性基團在 pH 7 仍帶正電;組胺酸側鏈 pKa 約 6.0,pH 7 時大多已去質子化而成中性,並非帶負電。所以正確者為 D。
DNA甲基化(DNA methylation)調控基因轉錄時,甲基化是作用在那個核苷?
A. adenylate
B. cytidylate
C. guanylate
D. thymidine
參考解答
解析:DNA 甲基化主要發生在胞嘧啶(cytosine)的第五位碳,形成 5-甲基胞嘧啶,對應的核苷酸為 cytidylate;在哺乳動物常出現於 CpG 二核苷酸。甲基化可影響基因轉錄,通常與基因沉默有關。腺嘌呤、鳥嘌呤及胸腺嘧啶並非此類表觀遺傳甲基化的主要標的,因此選 B。
有關遺傳密碼(genetic code)特性的敘述,下列何者正確?
A. 譯碼規則(coding)中,多個密碼子(codon)轉譯相同胺基酸的特性,稱之為退化性(degeneracy)
B. 譯碼規則在不同生物體轉譯成胺基酸時,皆有不同規則,即表示無普遍廣泛性(non-universal)
C. 同一個密碼(code)可重複在不同密碼子(codon)轉譯成不同胺基酸,呈現所謂的重疊(overlapping)譯碼規則
D. 正確表示遺傳密碼訊號序列時,不同密碼子之間需有位點區隔(punctuated)
參考解答
- 答案:A. 譯碼規則(coding)中,多個密碼子(codon)轉譯相同胺基酸的特性,稱之為退化性(degeneracy)
解析:遺傳密碼的退化性(degeneracy)是指多個不同的密碼子可轉譯成同一種胺基酸,故 A 正確。遺傳密碼在原核與真核生物間大致通用,並非各生物皆不同;密碼子彼此不重疊,且 mRNA 上的密碼子連續排列、不需標點區隔,所以 B、C、D 的敘述都不符。
下列何者不是提供嘌呤(purine)生合成環狀結構中氮的來源?
A. 丙胺酸(alanine)
B. 天門冬胺酸(aspartate)
C. 麩醯胺酸(glutamine)
D. 甘胺酸(glycine)
參考解答
解析:嘌呤(purine)環的氮原子來源分別為:N1 來自天門冬胺酸(aspartate),N3 與 N9 來自麩醯胺酸(glutamine),N7 來自甘胺酸(glycine);這些氨基在環的逐步建構中被併入。丙胺酸(alanine)不提供嘌呤環的氮,因此不是氮的來源。題目問「不是」,故選 A。
有關真核生物轉譯作用(translation)的敘述,下列何者正確?
A. 真核生物與原核生物轉譯作用之起始胺基酸皆為甲醯甲硫胺酸(formyl methionine)
B. 轉譯作用中的延伸過程(elongation),是將新加入之單一胺基酸加至含多個胺基酸之多胜肽(polypeptide)上
C. 轉譯作用中的延伸過程(elongation),核糖體會沿著mRNA移動,每次移動距離為1組密碼子(codon)
D. 轉譯作用中的終止過程遇到終止密碼子(stop codon)後,需要供給ATP協助水解已合成之多胜肽(polypeptide)
參考解答
- 答案:C. 轉譯作用中的延伸過程(elongation),核糖體會沿著mRNA移動,每次移動距離為1組密碼子(codon)
解析:真核生物轉譯起始使用甲硫胺酸(Met),原核生物才使用甲醯甲硫胺酸(fMet),故 A 錯。延伸時核糖體每完成一個胜肽鍵,便沿 mRNA 由 5' 往 3' 移動一個密碼子(3 個核苷酸),故 C 正確。B 的方向描述相反:實際上是生長的胜肽鏈轉移到新進胺基酸上;終止則由釋放因子水解胜肽鏈,主要消耗 GTP 而非 ATP,故 D 錯。
G蛋白(G protein)需依序與下列何者結合活化後,進行訊息傳遞?
A. GTP;adenylate cyclase
B. GTP;GTPase
C. GDP;adenylate cyclase
D. GDP;GTPase
參考解答
- 答案:A. GTP;adenylate cyclase
解析:G 蛋白在未活化時與 GDP 結合;接受受體訊息後,GDP 被交換成 GTP,Gα 與 GTP 結合而活化,隨後結合並活化腺苷酸環化酶(adenylate cyclase),產生 cAMP 傳遞訊息。G 蛋白本身的 GTPase 活性會把 GTP 水解為 GDP,使訊息終止;GTPase 並非其依序結合的活化對象。因此順序為 GTP、adenylate cyclase,選 A。
Homocysteine 經cystathionine synthase催化產生cystathionine時,需要下列何者作為輔酶?
A. pyridoxal phosphate(PLP)
B. nicotinamide adenine dinucleotide(NAD)
C. thiamin pyrophosphate(TPP)
D. flavin adenine dinucleotide(FAD)
參考解答
- 答案:A. pyridoxal phosphate(PLP)
解析:Homocysteine 與 serine 縮合成 cystathionine 的反應由 cystathionine β-synthase 催化,此酵素以 pyridoxal phosphate(PLP,維生素 B6 的活性型式)為輔酶;PLP 與受質形成 Schiff base,協助轉胺與置換反應。因此 B6 缺乏時血中 homocysteine 會上升。NAD 主要參與氧化還原反應,TPP 為 B1 的輔酶、用於丙酮酸去氫酶與轉酮酶,FAD 為 B2 的輔酶、用於氧化還原傳遞,三者皆非此酵素的輔酶。
下列何種酵素可用來評估vitamin B1的營養狀況?
A. kynureninase
B. formiminotransferase
C. transketolase
D. glutathione reductase
參考解答
解析:Transketolase 是 pentose phosphate pathway 中需要 thiamin pyrophosphate(TPP,維生素 B1)的酵素,紅血球 transketolase 活性及其加入 TPP 後的活化率(TPP effect)是評估維生素 B1 營養狀況的經典指標。kynureninase 需要 B6,formiminotransferase 與 folate 代謝有關,glutathione reductase 以 FAD(B2)為輔酶、用於評估核黃素狀況,故三者均非 B1 的評估酵素。
在酵素動力學中,非競爭性抑制劑(noncompetitive inhibitor)對酵素反應的Vmax與Km影響為何?
A. Vmax與Km都下降
B. Vmax與Km都上升
C. Vmax下降;Km不變
D. Vmax不變;Km上升
參考解答
解析:非競爭性抑制劑可與游離酵素或酵素–受質複合物結合,結合位置不在活性中心,故不與受質競爭,受質濃度再高也無法克服抑制,因此 Km 不變;但因部分酵素分子被抑制而失去催化能力,整體最大反應速率 Vmax 下降。此型抑制在 Lineweaver–Burk 圖上表現為縱軸截距(1/Vmax)變大、橫軸截距(−1/Km)不變。若 Km 上升且 Vmax 不變,則屬競爭性抑制。
下列何種胺基酸不能做為酵素執行酸/鹼催化(acid/base catalysis)時的活性中心(activesite)?
A. 組胺酸(histidine)
B. 甲硫胺酸(methionine)
C. 天門冬胺酸(aspartic acid)
D. 離胺酸(lysine)
參考解答
解析:酸/鹼催化需要側鏈具可解離的質子(如 His 的 imidazole 基、Asp 的羧基、Lys 的 ε-胺基)以進行質子轉移。Methionine 的側鏈為 –CH2–CH2–S–CH3,屬含硫的非極性脂肪族側鏈,硫原子不帶可解離質子,既非質子供給者也非接受者,故不適合擔任酸/鹼催化的活性中心。Histidine、Aspartate、Lysine 的側鏈 pKa 分別落在生理 pH 附近或可解離範圍,常參與一般酸鹼催化。
下列那些維生素參與丙酮酸去氫酶(pyruvate dehydrogenase)催化的反應?①B1 ②B2③niacin ④folate ⑤pantothenate ⑥B6 ⑦lipoic acid
A. ①③④⑤⑥
B. ②③⑤⑥⑦
C. ①②④⑤⑦
D. ①②③⑤⑦
參考解答
解析:Pyruvate dehydrogenase complex 由 E1、E2、E3 組成,所需輔因子包括:thiamin pyrophosphate(B1,①)、FAD(B2,②)、NAD(niacin,③)、coenzyme A(pantothenate,⑤)以及 lipoic acid(⑦),故選①②③⑤⑦。Folate(④)參與單碳轉移,B6(⑥)主要參與轉胺與脫羧反應,兩者皆非此複合體的輔酶;因此含④或⑥的選項均不正確。