112 專技高考高等考試 營養師 生理學與生物化學（第一次） 考古題詳解

核心觀念

人體產生的熱量必須經由皮膚與呼吸道散失，才能維持體溫穩定。體熱散失主要有四種方式：輻射、傳導、對流與蒸發。前面三者都仰賴人體與周遭環境間的溫度差；蒸發則是液態水轉變為水蒸氣時吸收汽化潛熱，因此即使環境溫度接近或高於體溫，仍能散熱。

人體熱量平衡可概念化表示為：

當產熱大於散熱，體熱增加；當散熱大於產熱，體熱減少。皮膚血流、出汗與呼吸等生理反應，會調整熱散失的效率。

解題方法

本題為申論題，宜逐項交代各種方式的熱傳遞原理、是否需要直接接觸、主要影響因素及人體實例。其中最重要的區分是：輻射不需接觸，傳導須直接接觸，對流由流動的空氣或液體帶走熱，蒸發則靠水分汽化吸熱。

（一）輻射（radiation）

**原理：**物體以電磁波形式放出熱能；人體主要以紅外線與周遭物體交換熱量。輻射不需要空氣或其他介質，也不必與受熱物直接接觸。

**機制與影響因素：**人體與周遭表面之間有溫度差時，熱會由較熱的一方輻射至較冷的一方。散熱程度受皮膚表面溫度、周遭物體表面溫度、暴露面積及衣物覆蓋等因素影響。一般環境下，人體常藉輻射向較冷的牆面、地面或物體散熱；若周遭表面比皮膚更熱，輻射的方向則相反，人體反而會吸收熱能。

**人體例子：**人在沒有直接碰觸暖爐時，仍會感受到暖爐發出的熱，屬於輻射熱交換。

（二）傳導（conduction）

**原理：**熱能經由彼此直接接觸的物質，從高溫處傳向低溫處，主要由分子間碰撞與能量傳遞完成。

**機制與影響因素：**人體皮膚直接接觸較冷的物體時，熱由人體傳到該物體；若接觸物較熱，熱則傳入人體。傳導效率受接觸面積、接觸時間、溫度差及材料的導熱性影響。水的導熱能力通常比空氣強，因此浸泡在冷水中較容易透過傳導失熱。

**人體例子：**坐在冰冷的椅面上，或手直接接觸冷金屬表面，均會發生傳導熱交換。

（三）對流（convection）

核心觀念

本題考查視網膜如何把可見光轉成神經訊號，以及視桿細胞、視錐細胞與視紫質在此過程中的分工。視網膜中的感光細胞吸收光子後，啟動光轉導作用，使細胞膜電位改變，進而調節傳給雙極細胞與神經節細胞的訊號。

解題方法

依「感光位置與訊號傳遞 → 感光細胞分工 → 視紫質的光化學變化 → 膜電位反應」說明，即可完整交代各部分的角色與作用機轉。

（一）視網膜（retina）

視網膜位於眼球內層，是將光刺激轉換為神經訊號的組織。光線穿過眼球光學構造後到達視網膜，主要由視桿細胞與視錐細胞接收。感光細胞產生的訊號傳給雙極細胞，再傳至神經節細胞；神經節細胞的軸突集合形成視神經，將視覺訊息送往腦部。

視網膜內的訊號處理並非單純逐級傳遞：水平細胞與無軸突細胞也參與調節與整合，有助於形成對比及改善視覺訊息的時空處理。

（二）視桿細胞（rod cell）

視桿細胞負責暗視覺，在低光度環境下較敏感，適合辨識明暗與物體輪廓，但不負責色彩辨識，視覺解析度也較低。視桿細胞主要分布於周邊視網膜，中央凹幾乎沒有視桿細胞。

視桿細胞的感光色素為視紫質。暗處時，細胞內 cGMP 濃度較高，cGMP 門控陽離子通道開啟，Na⁺、Ca²⁺流入，細胞維持相對去極化狀態，並持續釋放麩胺酸。光照後，視紫質啟動光轉導級聯反應，使 cGMP 降低、陽離子通道關閉，視桿細胞因此過極化，麩胺酸釋放量減少。

（三）視錐細胞（cone cell）

視錐細胞負責明視覺，在較明亮環境下作用，提供較高的視覺解析度，並藉由不同類型的視錐細胞辨識色彩。人類有三類視錐細胞，對不同波長範圍的光較敏感；大腦整合其相對反應而形成色覺。視錐細胞密集分布於中央凹，是閱讀及精細辨識的重要基礎。

核心觀念

本題比較三組分子在結構、性質與功能上的異同，重點依序是：

1. 支鏈多醣：比較澱粉中的支鏈澱粉與動物肝醣的分枝方式、分枝密度及代謝特性。
2. 果糖雙磷酸異構物：比較果糖-1,6-雙磷酸與果糖-2,6-雙磷酸的磷酸位置及其代謝角色。
3. 粒線體內膜蛋白：比較 $F_0F_1$-ATP 合成酶與解偶聯蛋白對質子梯度及氧化磷酸化的影響。

解題方法

每小題依「共同點 → 結構差異 → 功能後果」作答。結構比較要指出鍵結或磷酸位置；功能比較則說明分子在代謝路徑中的作用，以及對能量生成的影響。

（一）Amylopectin and Glycogen

**共同點：**兩者都是以 $\alpha$-D-葡萄糖為單醣單位的儲存多醣；直鏈部分以 $\alpha(1\to4)$ 糖苷鍵連接，分枝處以 $\alpha(1\to6)$ 糖苷鍵連接。分枝使分子具有多個非還原端，方便合成與分解酵素同時作用。

**差異：**支鏈澱粉是植物澱粉的主要成分，分枝較少，分枝點平均約每 24–30 個葡萄糖殘基出現一次；肝醣是動物的儲存多醣，分枝較密，約每 8–12 個葡萄糖殘基出現一次，且整體結構較緊密。

**功能意義：**肝醣分枝較多，因而具有較多非還原端，可快速動員葡萄糖以供能量需求；支鏈澱粉則作為植物的葡萄糖儲備。肝醣主要儲存於肝臟與骨骼肌，肝醣分解可協助維持血糖或供應肌肉能量；植物則將葡萄糖主要以澱粉形式儲存。

（二）Fructose-1,6-bisphosphate and Fructose-2,6-bisphosphate

**共同點：**兩者都是果糖的雙磷酸化合物，皆含有兩個磷酸基；但磷酸連接的位置不同，因此生理功能也不同。

**結構差異：**果糖-1,6-雙磷酸（F-1,6-BP）的磷酸基位於第 1 與第 6 碳，是糖解作用中的中間產物。果糖-2,6-雙磷酸（F-2,6-BP）的磷酸基位於第 2 與第 6 碳，主要作為調控分子，不是糖解或糖質新生的碳骨架中間產物。

**功能差異：**在糖解作用中，磷酸果糖激酶-1（PFK-1）催化果糖-6-磷酸形成 F-1,6-BP；其後由醛縮酶裂解為三碳化合物。

核心觀念 COX 是前列腺素合成路徑中的關鍵酵素，催化花生四烯酸轉變為前列腺素內過氧化物 $PGG_2$，再將 $PGG_2$ 還原為 $PGH_2$。$PGH_2$ 是多種前列腺素與血栓素的共同前驅物。

COX 有兩種主要同功型：COX-1 多在組織中持續表現，參與胃黏膜保護、腎臟血流調節及血小板功能；COX-2 通常受發炎刺激誘導，促進發炎部位前列腺素生成，也參與疼痛與發燒反應。

生理意義與藥物機轉 COX 產物包括前列腺素、前列環素及血栓素，參與發炎、疼痛、發燒、胃黏膜保護、腎臟血流調節、血管張力及血小板凝集等作用。

NSAIDs 抑制 COX，減少花生四烯酸轉化為 $PGG_2$、$PGH_2$，因而降低前列腺素及血栓素等下游產物。多數傳統 NSAIDs 對 COX-1、COX-2 均有抑制作用；aspirin 會不可逆乙醯化 COX，其他多數 NSAIDs 則為可逆性抑制。選擇性 COX-2 抑制劑主要抑制 COX-2，藉降低發炎相關前列腺素而產生抗發炎、止痛及退燒作用。

解題技巧 掌握「花生四烯酸 → COX → $PGG_2／PGH_2$ → 前列腺素、血栓素」即可連結藥理作用。抑制 COX 能減少發炎介質，但抑制 COX-1 也會減弱胃黏膜與腎臟的保護作用。

（二）HMG-CoA reductase（HMG-CoA 還原酶）

核心觀念

本題考細胞外液鈉離子濃度如何影響神經細胞的膜電位。鈉離子平衡電位可用能斯特方程式表示：

細胞外液鈉離子濃度改變時，鈉離子的平衡電位也會改變。影響程度取決於膜在不同生理階段對鈉離子的通透性。

解題方法

靜止時，細胞膜主要通透鉀離子，靜止膜電位因此較接近鉀離子平衡電位；動作電位上升的去極化期，電壓閘控鈉離子通道大量開啟，鈉離子快速內流，使膜電位朝鈉離子平衡電位移動。

因此，細胞外液鈉離子濃度會直接影響鈉離子的電化學驅動力與平衡電位，而對鈉離子通透性最高的動作電位去極化期影響最大。

選項分析

核心觀念

本題考心臟週期各階段的先後順序，以及心搏血量與收縮末期血量的定義。

心臟週期可簡化為：心室充盈 → 等體積心室收縮 → 心室射血 → 等體積心室舒張 → 心室充盈。等體積階段中，心室容積不變；射血階段則將血液送入主動脈與肺動脈。

解題方法

判斷各選項是否符合心臟週期的順序與名詞定義。射血發生於心室收縮期；射血結束後，心室內剩餘的血量稱為收縮末期血量。動脈切跡則與半月瓣關閉有關，出現在心室舒張初期。

選項分析

(A) 錯誤，為本題答案。 等體積心室舒張期發生在心室射血之後，而非之前。射血結束時，心室壓力下降至低於主動脈與肺動脈壓力，半月瓣關閉，接著進入等體積心室舒張期；此時心室容積維持收縮末期血量，直到房室瓣開啟、心室開始充盈。

核心觀念

本題考細胞胞器的功能配對，重點是辨認過氧化體、粒線體網、高爾基體與穹窿體的主要功能。穹窿體（vault）是大型核糖核蛋白複合體，並非負責分解攝入毒物或清除其產生的氫離子。

解題方法

逐一比對胞器名稱與其典型功能。前三個選項都涉及胞器的特定功能描述；判斷時應特別留意「穹窿體」是否被誤配成具有解毒或酸鹼調節功能的胞器。

選項分析

(A) 過氧化體－參與裂解脂肪酸成為二碳片段：正確。 過氧化體可進行脂肪酸的 β 氧化，尤其參與超長鏈脂肪酸的分解，產生二碳單位。過氧化體的氧化反應也會產生過氧化氫，並由過氧化氫酶等酵素處理。

(B) 穹窿體－參與去除攝入的可能毒物所產生的氫離子：錯誤。 穹窿體是由蛋白質與 RNA 組成的細胞內複合體，功能尚未完全釐清，研究曾指出它可能參與細胞內物質運輸及藥物抗性等現象；

核心觀念

本題考查神經肌肉接合處的乙醯膽鹼（acetylcholine, ACh）訊號，以及乙醯膽鹼酯酶（acetylcholinesterase, AChE）被持續抑制時的變化。

正常情況下，運動神經末梢釋放 ACh，ACh 與運動終板上的菸鹼型乙醯膽鹼受體結合，使終板去極化，進而引發鄰近肌膜的動作電位。AChE 會迅速分解突觸間隙中的 ACh，終止刺激。若 AChE 持續受抑制，ACh 便會在突觸間隙累積，使受體持續受到刺激。

解題方法

關鍵是分辨「持續受體刺激」與「持續產生肌肉動作電位」並非同一件事。ACh 長時間作用會先造成終板與鄰近肌膜持續去極化；但持續去極化會使電壓閘控鈉離子通道失活，肌膜逐漸無法再產生新的動作電位。之後受體及神經肌肉接合處也會呈現去敏感化，造成肌肉無力、癱瘓，嚴重時可能因呼吸肌麻痺而死亡。

選項分析

核心觀念

本題考胃腸道的範圍，以及消化作用與體內、體外環境的關係。胃腸道從口腔延伸至肛門，包含消化管與相關消化器官；消化酵素分泌至消化管腔中分解食物，而營養分子經吸收後才進入血液或淋巴。

解題方法

逐項檢視敘述是否符合胃腸道的解剖範圍與消化、吸收的方向。消化管腔雖位於身體內部，但與外界相通；從生理學角度看，管腔屬於體外環境，因此食物在管腔內被消化，符合「消化作用在體外環境進行」。

選項分析

• (A) 錯誤。 胃腸道由口腔、咽、食道、胃、小腸、大腸至肛門等構成；氣管屬於呼吸道，不是胃腸道的一部分。
• (B) 正確。 胃腸道管腔與外界相通，腔內環境在生理學上視為體外環境。

核心觀念

本題考吞嚥反射的生理變化。吞嚥時，咽部肌肉協調運作，使食團進入食道，同時短暫保護呼吸道：呼吸會受到抑制，喉部入口關閉，避免食物或液體進入氣管。

解題方法

判斷吞嚥相關選項時，掌握兩個原則：吞嚥時會短暫停止呼吸；食團通過咽部時，軟顎與喉部結構會協調動作，以阻隔鼻腔和呼吸道。再依括約肌在吞嚥前後的開閉狀態判斷其餘選項。

選項分析

• (A) 抑制呼吸，保護氣道：正確。 吞嚥反射期間會短暫抑制呼吸（吞嚥性呼吸暫停），並配合喉部關閉，降低食物或液體進入呼吸道的風險。

核心觀念

升糖素由胰臟 α 細胞分泌，主要在血糖下降或身體需要動員能量時增加。它促進肝臟肝醣分解及糖質新生，使葡萄糖釋回血液，有助於維持血糖。相對地，進食含糖食物後血糖上升，主要由胰島素促進葡萄糖利用與儲存，以避免血糖過高。

解題方法

判斷各情境是否需要升糖素提高血糖：若有低血糖風險、壓力下需要快速供能，或活動後需要維持血糖，升糖素作用便有其生理意義；若是甜食後血糖上升，則主要需要胰島素調節，不是升糖素作用的時機。

選項分析

(A) 高蛋白大餐後，避免血糖過低：正確。 蛋白質中的胺基酸可刺激胰島素分泌，也會刺激升糖素分泌。升糖素促進肝臟釋放葡萄糖，有助於避免高蛋白餐後胰島素作用使血糖過度下降。

核心觀念

飲食後引起的產熱稱為食物熱效應（thermic effect of food），也常稱為食物特殊動力作用。進食後，身體需要消化、吸收、運送與代謝營養素，這些過程會增加能量消耗，使代謝率在餐後上升。

解題方法

題目詢問的是飲食所引起的產熱，對代謝率造成的典型增幅。營養學與生理學常用的概略值為 10～20%，因此選擇符合此範圍的選項。

選項分析

核心觀念

本題考胃酸分泌的調控。胃壁的腸嗜鉻樣細胞（ECL cells）會釋放組織胺，組織胺作用於壁細胞上的 H₂ 受體，促進胃酸分泌。臨床使用的 H₂ 受體阻斷劑（如 famotidine）會阻斷這條訊號，使壁細胞分泌胃酸減少。

胃酸分泌也受乙醯膽鹼與胃泌素調控；這些刺激途徑彼此協同，但 H₂ 受體阻斷劑的主要作用點是組織胺受體。

解題方法

先辨認「組織胺受體阻斷劑」在此指胃壁細胞上的 H₂ 受體阻斷劑，再沿著作用路徑判斷結果：

組織胺作用於壁細胞 H₂ 受體，會促進胃酸分泌；阻斷 H₂ 受體後，胃酸分泌下降。因此選胃酸分泌下降的選項。

選項分析

核心觀念

本題考查輸尿管如何將尿液由腎盂運送至膀胱。輸尿管管壁由平滑肌構成，平滑肌的節律性收縮可形成蠕動，將尿液向膀胱方向推送。蠕動可由輸尿管本身的節律細胞活動引發，不必完全依賴大腦的排尿中樞。

解題方法

逐項判斷輸尿管的肌肉組成、尿液運送方式，以及神經調控的範圍。掌握兩個重點即可作答：輸尿管以平滑肌蠕動運送尿液；排尿中樞主要參與膀胱排尿反射，不負責完全控制輸尿管內的尿液運送。

選項分析

核心觀念

腎絲球過濾出的鈉離子會沿腎元各段被再吸收。近曲小管負責大部分鈉離子的再吸收；遠曲小管與集合管則受醛固酮調節，影響較末端的鈉離子再吸收與尿中排鈉量。醛固酮由腎上腺皮質分泌，作用於遠端腎小管與集合管，增加鈉離子再吸收。

解題方法

先區分兩件事：腎元各段的基本再吸收，以及荷爾蒙對特定腎元區段的調節。近曲小管即使沒有醛固酮作用，仍會再吸收大部分鈉離子；醛固酮主要調節遠端腎元的鈉離子處理。依題目採用的命題脈絡，醛固酮分泌達最大時，遠曲小管的鈉離子再吸收近乎完全，因此選 (C)。

選項分析

• (A) 錯誤。 血液中的鈉離子經腎絲球過濾後，大部分確實在近曲小管再吸收，因此此句的生理敘述正確。不過依本題官方答案，(C) 為正確選項；本選項與 (C) 同時呈現常見的命題爭議：若按一般腎生理教科書的基本敘述，(A) 也成立。

核心觀念

本題考男性生殖生理中，睪丸溫度與精子生成的關係。精子生成適合在低於核心體溫的環境進行，因此睪丸位於陰囊內，陰囊可藉由調節位置與散熱，讓睪丸維持比正常體溫低約 $2^\circ\text{C}$ 的溫度。

解題方法

以正常體溫作為比較基準，判斷哪個選項最符合睪丸維持的生理溫度。題目所指的適宜環境約比正常體溫低 $2^\circ\text{C}$，因此選擇此溫差的選項。

選項分析

核心觀念

泌乳素（prolactin, PRL）由腦下垂體前葉的泌乳素細胞分泌，主要作用是促進乳腺發育與乳汁生成。懷孕期間，雌激素等因素使泌乳素分泌量逐漸增加；高量泌乳素也會抑制下視丘促性腺激素釋放激素（GnRH），降低腦下垂體促性腺激素（FSH、LH）分泌，因而抑制排卵與生殖功能。

解題方法

先分辨泌乳素的「分泌來源」與「作用部位」：泌乳素由腦下垂體前葉分泌，再經血液作用於乳腺；乳汁則在乳腺乳泡上皮細胞內製造並分泌。接著判斷懷孕與哺乳期間的分泌變化，以及泌乳素對生殖軸的調節，即可選出正確敘述。

選項分析

• **(A) 懷孕前後泌乳素分泌無變化：錯誤。**懷孕期間泌乳素分泌逐漸增加，為乳腺泌乳功能作準備。分娩後，胎盤排出使雌激素與黃體素下降，泌乳素便能促進乳汁生成；嬰兒吸吮乳頭也會促使泌乳素分泌上升。
• **(B) 分泌高峰在生產後泌乳時：錯誤。

核心觀念

本題考「激素作用的交互關係」。拮抗作用是指一種激素的作用會抵銷或抑制另一種激素的作用；調降作用則是長期暴露於某種訊號後，靶細胞的受體數量或反應性下降。兩者的判斷重點不同：前者看激素間的作用方向，後者看靶細胞對訊號的敏感度是否下降。

懷孕期間，母體雌激素濃度升高，會抑制泌乳素促進乳汁生成的作用；這種一方抑制另一方生理作用的關係，屬於拮抗作用。

解題方法

先辨認題幹描述的是什麼：雌激素高濃度「抑制泌乳素分泌」。題目未提到受體數目或靶細胞敏感度改變，因此不符合調降作用；也不是一種激素替另一種激素提供發揮作用的條件（允許作用），或兩者合併產生更強效果（協同作用）。依激素作用的方向判斷，選拮抗作用。

選項分析

• (A) 拮抗作用（antagonistic effect）—正確。 雌激素在懷孕時抑制泌乳素的泌乳作用，兩者作用方向相反，符合拮抗作用的定義。

核心觀念

動脈粥狀硬化是慢性發炎性疾病。脂蛋白進入動脈內膜後，會引發內皮功能異常、免疫細胞聚集及平滑肌細胞反應，逐漸形成脂肪條紋與纖維斑塊。病灶常出現在血流紊亂、剪切力較大的動脈分岔與彎曲處。

解題方法

找出把病灶描述成「均勻分布、沒有好發區域」的敘述。動脈粥狀硬化並非在動脈各處平均發生；其好發位置與局部血流型態及內皮受力有關，因此（B）錯誤。

選項分析

核心觀念

心電圖的 P 波代表心房去極化，之後心房肌收縮，將血液推入心室。心房收縮時，心房壓上升，並形成心房壓曲線的 a 波。因此，P 波是心房收縮即將發生的電氣訊號，與心房壓上升相對應。

解題方法

將心電圖事件與心動週期中的機械變化配對：

• P 波：心房去極化，接著心房收縮。
• 心房收縮：心房壓上升，血液進一步流入心室。
• QRS 波群：心室去極化，接著心室收縮。
• 第二心音：心室舒張開始附近，由半月瓣關閉所產生。

依此判斷，P 波發生時心房正進入收縮階段，心房壓上升，故選 D。

選項分析

• (A) 在 P 波結束時心室體積最小：錯誤。 P 波結束代表心房去極化大致完成，心房收縮才剛開始，會使血液進一步進入心室。

核心觀念

本題考查運動控制的階層組織。運動控制可概分為三個層級：

1. 最高階層：計畫與策略，負責決定動作目標與動作序列，涉及聯合皮質及輔助運動皮質區（supplementary motor area, SMA）。
2. 中間階層：動作程式的執行與調整，主要由運動皮質、基底神經結與小腦等共同參與。
3. 最低階層：執行動作，由腦幹及脊髓運動神經元等控制肌肉收縮。

各腦區功能彼此交互連結，並非完全獨立；本題依題目所採用的階層分類，判斷哪個選項屬於最高階層。

解題方法

先辨認選項中負責「動作計畫」的腦區。SMA參與動作的規劃、組織與動作序列安排，因此歸在運動控制階層的最高層級。視丘主要作為訊息傳遞與整合節點；基底神經結參與動作選擇與調節；感覺運動皮質則與感覺整合及動作執行密切相關。依此即可選出SMA。

選項分析

核心觀念

痛覺引發的屈曲撤退反射（withdrawal reflex）是多突觸脊髓反射。肢體受到有害刺激時，刺激訊號經痛覺受器與感覺神經傳入脊髓，再透過介在神經元協調運動反應：

• 同側屈肌收縮，使受刺激肢體迅速縮回。
• 同側伸肌受到抑制，避免伸肌抵銷縮回動作。
• 若刺激發生在下肢，常伴隨交叉伸展反射：對側伸肌收縮，以支撐身體重量。

解題方法

先判斷各選項描述的是刺激側或對側，再依反射的典型肌肉反應配對：刺激側屈肌活化、刺激側伸肌抑制；對側伸肌則在交叉伸展反射中活化。因此受到抑制的是同側伸肌。

選項分析

核心觀念

肺臟最主要的功能是氣體交換，將氧氣送入血液，並排出二氧化碳；但肺臟也參與血液中物質的代謝、免疫防禦及血壓調節。因此，把肺臟功能限縮為氧氣攝取與二氧化碳排除並不完整。

解題方法

判斷各選項是否描述肺臟的已知功能。題目問「何者錯誤」，應找出將肺臟功能說得過於狹隘，或與生理作用不符的敘述。

選項分析

(A) 肺臟的功能僅提供氧氣和去除二氧化碳：錯誤。 「僅」將肺臟功能限制在氣體交換，忽略了其他重要作用。肺臟可代謝或清除部分血液中的物質，也具有免疫防禦功能，並能透過肺血管內皮細胞的酵素影響血壓調節。因此本選項錯誤，符合題目所問。

核心觀念

呼吸的神經控制中樞位於腦幹，包括延腦與橋腦。延腦的呼吸神經元形成基本的呼吸節律，控制吸氣與呼氣肌群的神經活動；橋腦的呼吸中樞則調節呼吸節律與深度，使吸、呼氣的轉換更平順。

解題方法

題目問「呼吸作用的控制中樞」所在區域，辨認主要呼吸中樞位於腦幹即可。腦幹中與呼吸控制相關的部位是延腦及橋腦，因此選擇涵蓋這兩個區域的選項。

選項分析

核心觀念

本題考糖質新生作用的變構調控，以及細胞如何依能量狀態調整糖質新生與糖解作用。糖質新生主要由肝臟等組織將乳酸、甘油及生糖胺基酸轉變為葡萄糖；其中果糖-1,6-雙磷酸酶是重要的調控酵素。

解題方法

先判斷各物質代表的代謝狀態，再看它對果糖-1,6-雙磷酸酶或糖質新生的影響：

• AMP 濃度高表示細胞能量不足，會促進糖解作用，並抑制糖質新生。
• 乙醯輔酶 A（acetyl-CoA） 濃度高表示能量及脂肪酸氧化充足，可促進丙酮酸羧化酶，支持糖質新生。
• 果糖-2,6-雙磷酸 促進糖解作用、抑制糖質新生。
• 葡萄糖-6-磷酸 可抑制葡萄糖-6-磷酸酶，減少葡萄糖由肝臟釋出的末端步驟。

因此，描述「高濃度會抑制糖質新生」的選項中，AMP 符合其調控方向。

選項分析

(A) 高濃度之 AMP 會抑制此作用之進行：正確。 AMP 會變構抑制果糖-1,6-雙磷酸酶，降低糖質新生；同時 AMP 也能活化磷酸果糖激酶-1（PFK-1），促進糖解作用。

核心觀念

升糖素（glucagon）主要在禁食或血糖偏低時作用於肝臟，促進肝醣分解與糖質新生，使血糖上升。其訊號經由 G 蛋白偶聯受體活化腺苷酸環化酶，使細胞內 cyclic AMP（cAMP）增加，進而活化 protein kinase A（PKA），調節代謝酵素的磷酸化狀態及相關基因轉錄。

解題方法

判斷各選項是否符合升糖素在肝臟的代謝方向：升糖素促進血糖生成，因此會抑制肝醣合成、促進肝醣分解與糖質新生。短期效應主要透過 cAMP／PKA 調控酵素；較長期的效應則包括提高糖質新生相關基因的轉錄。

選項分析

(A) 使 glycogen synthase 磷酸化而具活性：錯誤。 Glycogen synthase 負責合成肝醣。它經磷酸化後活性下降，因此升糖素促成的磷酸化會抑制肝醣合成，不會使其活化。

(B) 使 glycogen phosphorylase 磷酸化而不具活性：錯誤。 Glycogen phosphorylase 負責分解肝醣。升糖素經 cAMP／PKA 訊號促使其活化形式增加，促進肝醣分解；題目所述「磷酸化而不具活性」與作用方向相反。

核心觀念

本題考膽固醇的代謝去向。膽固醇可作為類固醇荷爾蒙與膽酸的合成前驅物；植物固醇則是植物中的固醇，並非人體由膽固醇代謝生成的產物。

解題方法

逐一辨認選項的來源：若是由膽固醇經酵素反應合成，便屬於膽固醇的代謝產物；若是結構相近、但來自植物的固醇，就不是膽固醇的代謝產物。

選項分析

• (A) cortisol（皮質醇）：錯誤選項。 皮質醇是腎上腺皮質製造的類固醇荷爾蒙，以膽固醇為合成前驅物，因此是膽固醇的代謝產物。
• **(B) β-sitosterol（β-谷固醇）：正確答案。

核心觀念

脂肪細胞內儲存的三酸甘油酯（TAG）經由脂解作用，逐步分解成甘油與游離脂肪酸。典型脂解酵素依序為：

其中，脂蛋白脂解酶（LPL）主要位於微血管內皮表面，負責分解血液中乳糜微粒與極低密度脂蛋白（VLDL）所含的三酸甘油酯，並非脂肪細胞內儲存脂肪的主要脂解酵素。

解題方法

先辨認題目問的是「脂肪細胞內」儲存的三酸甘油酯。若酵素作用位置在血液循環中的脂蛋白，就不屬於細胞內儲存脂肪的分解酵素。依此區分細胞內脂解與血中脂蛋白脂解，即可選出 LPL。

選項分析

核心觀念

本題考脂肪酸合成起始步驟：乙醯輔酶 A 羧化生成丙二醯輔酶 A。反應由乙醯輔酶 A 羧化酶（acetyl-CoA carboxylase, ACC）催化，需生物素作為二氧化碳的載體，並消耗 ATP：

ACC 的活性受檸檬酸促進。此步驟使用的底物是乙醯輔酶 A；醯基載體蛋白（ACP）則在後續脂肪酸合成酵素複合體中攜帶脂肪酸合成中間物，不參與乙醯輔酶 A 轉變為丙二醯輔酶 A 的反應。

解題方法

先辨認反應的催化酵素是 ACC，再逐一核對反應條件與調節因素：羧化反應需要二氧化碳來源、ATP 與生物素；檸檬酸可促進 ACC 活性。最後區分 ACC 反應與後續脂肪酸鏈延長步驟，即可判斷 ACP 是否在此步驟中參與。

核心觀念

本題考 collagen（膠原蛋白）成熟過程中的胺基酸修飾。膠原蛋白合成後，部分脯胺酸（proline）會被羥化，形成 4-hydroxyproline（4-羥脯胺酸）。此反應由脯胺酸羥化酶催化，需要分子氧、α-酮戊二酸、亞鐵離子（Fe²⁺）及維生素 C（ascorbic acid）參與。

維生素 C 可維持酵素活性中心的鐵處於還原態 Fe²⁺；若缺乏維生素 C，羥化反應受阻，膠原蛋白結構與穩定性下降，這也是壞血病容易出現牙齦出血、傷口癒合不良等症狀的原因之一。

解題方法

先辨認題目問的是「膠原蛋白中的脯胺酸羥化」，再由反應所需的輔因子判斷。脯胺酸羥化酶屬於鐵依賴性羥化酶，維生素 C 負責維持鐵的還原態，因此選擇 ascorbic acid。

選項分析

核心觀念

本題考嘌呤核苷酸的從頭合成（de novo synthesis）：人體以核糖-5-磷酸形成的活化核糖骨架為基礎，逐步組裝嘌呤環。嘌呤環的原子來自甘胺酸、麩醯胺酸、天門冬胺酸，以及二氧化碳與甲酸基；半胱胺酸不提供嘌呤環原子。

解題方法

辨認嘌呤環的原子來源即可作答：

• 甘胺酸提供嘌呤環的 C4、C5、N7。
• 麩醯胺酸提供 N3、N9。
• 天門冬胺酸提供 N1。
• 二氧化碳提供 C6；甲酸基提供 C2、C8。

因此，選項中只有半胱胺酸不屬於嘌呤環的直接原料。

選項分析

核心觀念

受質層次磷酸化是指高能受質直接把磷酸基轉移給 ADP 或 GDP，形成 ATP 或 GTP；此過程不依賴電子傳遞鏈或氧化磷酸化。

檸檬酸循環中，琥珀醯輔酶 A 轉變為琥珀酸時，會由琥珀醯輔酶 A 合成酶（succinyl-CoA synthetase）催化，並直接產生一個 GTP 或 ATP。這是循環中受質層次磷酸化的步驟。

解題方法

辨認各選項所催化的檸檬酸循環反應，找出直接形成核苷三磷酸（GTP 或 ATP）的酵素：

若細胞使用 ADP，反應則可生成 ATP。由於高能硫酯鍵的能量用來驅動核苷二磷酸磷酸化，此步驟不需經過電子傳遞鏈。

選項分析

核心觀念

本題考的是輔酶 A（coenzyme A, CoA）的組成。CoA 由腺苷二磷酸、泛硫乙胺（pantetheine）及磷酸基等部分構成；其中泛硫乙胺由泛酸與半胱胺酸等成分形成。因此，CoA 的部分結構來自泛酸（pantothenic acid，維生素 B₅）。

解題方法

辨認各維生素與輔酶的對應關係即可：泛酸是 CoA 的結構成分；菸鹼酸是 NAD⁺、NADP⁺ 的前驅物；葉酸形成四氫葉酸，負責一碳單位的轉移。題幹詢問的是 CoA 的組成來源，故選泛酸。

選項分析

核心觀念

本題考查金屬離子作為酵素輔因子的功能。醣類代謝中的多種酵素需要鎂離子（$\mathrm{Mg}^{2+}$）協助催化，尤其是涉及 ATP 的反應。鎂離子可與 ATP 的磷酸基結合，穩定負電荷並幫助酵素辨識與利用 ATP。

解題方法

判斷醣類代謝常見的金屬輔因子，先聯想到糖解作用中多個使用 ATP 的酵素，例如己糖激酶、磷酸果糖激酶及丙酮酸激酶。這些反應通常以 $\mathrm{Mg}^{2+}$ 與 ATP 形成的複合物作為底物，因此鎂離子是醣類代謝中重要且普遍的酵素輔因子。依題意選擇 $\mathrm{Mg}^{2+}$。

選項分析

• (A) $\mathrm{Mg}^{2+}$：正確。 可穩定 ATP 的磷酸基，並參與多種醣類代謝酵素的催化反應，是本題所問的重要輔因子。

核心觀念

六碳醣單磷酸路徑又稱磷酸戊糖途徑（pentose phosphate pathway, PPP），在細胞質中進行，主要有兩項功能：

1. 氧化階段：將葡萄糖-6-磷酸氧化，產生 NADPH，供脂肪酸、膽固醇等還原性合成使用，也協助維持穀胱甘肽的還原狀態。
2. 非氧化階段：將五碳糖磷酸轉換成核糖-5-磷酸，或轉換成果糖-6-磷酸、甘油醛-3-磷酸等糖解作用中間物。此階段涉及轉酮酶與轉醛酶。

因此，PPP的典型還原力產物是 NADPH，不是 NADH。

解題方法

先判斷各敘述是否符合PPP的功能與酵素需求。最具辨識度的切入點是路徑的氧化產物：葡萄糖-6-磷酸脫氫酶及6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶反應會產生NADPH；若選項將主要產物寫成NADH，即與路徑特徵不符。

選項分析

核心觀念

本題考的是偶數碳飽和脂肪酸進行一次 β-氧化循環時，會產生多少還原當量，以及這些還原當量換算成多少 ATP。每一回合 β-氧化會產生 1 個 NADH 與 1 個 FADH₂；題目指定每個 NADH 與 FADH₂ 分別可產生 2.5 與 1.5 個 ATP。

解題方法

將一回合產生的兩種還原當量分別換算後相加：

因此，每回合 β-氧化本身產生的 ATP 為 4 個。不過，官方答案為 B（14 個 ATP）；此答案是把 β-氧化循環與乙醯輔酶 A 後續進入檸檬酸循環所得 ATP 一併計入：每回合 β-氧化會形成 1 個乙醯輔酶 A，後續可產生 10 個 ATP，因此合計為：

選項分析

核心觀念

角質蛋白（keratin）是構成表皮、毛髮與指甲的重要結構蛋白。依結構特性，角質蛋白可分為 α-keratin 與 β-keratin；人體頭髮與指甲的主要角質蛋白屬於 α-keratin。α-keratin 的多肽鏈形成螺旋，再組成更高層次的纖維結構；雙硫鍵則有助於穩定角質纖維，並影響毛髮的捲曲與耐受性。

解題方法

先辨認題目考的是角質蛋白的分布與結構，再逐項檢查：頭髮與指甲的主要蛋白質是否為角質蛋白、角質蛋白是否只存在於表皮，以及 α-keratin 所屬的蛋白質結構層次。符合基本組織分布與結構定義的敘述，即為正確選項。

選項分析

• (A) 錯誤。 表皮含有角質蛋白，但不能概括為「皮膚表皮含有最多角質蛋白的成分」。

核心觀念

本題考胺基酸分解後，碳骨架能否進入糖質新生或酮體生成。依分解產物分類，胺基酸可分為生糖性、生酮性，或兼具兩者；白胺酸（leucine）是純生酮性胺基酸，不能轉成葡萄糖。

解題方法

白胺酸經轉胺、氧化脫羧與後續分解，碳骨架主要形成乙醯輔酶 A（acetyl-CoA）及乙醯乙酸（acetoacetate）。乙醯輔酶 A 可供脂肪酸合成，也可形成酮體；但其碳原子無法透過哺乳類代謝途徑淨生成葡萄糖。因此，四個選項中不會由白胺酸代謝產生的是葡萄糖。

選項分析

• (A) 尿素（urea）：白胺酸含氮，分解時胺基會經轉胺等反應移除；氮可進入尿素循環而形成尿素。此為含氮部分的代謝結果，故可產生。

核心觀念

地中海型貧血（thalassemia）是遺傳性血紅素疾病，主要因 α 珠蛋白或 β 珠蛋白的基因變異，使相應珠蛋白鏈合成減少或缺失，造成血紅素合成不足。依受影響的珠蛋白鏈，主要分為 α 型與 β 型。

典型地中海型貧血常見小球性、低色素性紅血球，也可能因紅血球生成異常與破壞增加而出現貧血。鐮刀狀紅血球則與血紅素 S（HbS）有關，並非地中海型貧血的典型形態。

解題方法

先辨認疾病的致病機轉：地中海型貧血的核心是「珠蛋白鏈合成不足」，不是紅血球變成鐮刀狀。再檢視各選項是否符合致病原因、血紅素合成結果、紅血球形態與分類方式，即可找出錯誤敘述。

選項分析

(A) 主要致病原因為血紅素基因變異所導致：正確。 地中海型貧血主要由珠蛋白基因變異引起，影響 α 或 β 珠蛋白鏈的製造。

核心觀念

本題考「基因變異如何影響營養素或食物成分的消化、代謝與免疫反應」。判斷時要把基因與其實際參與的生理作用配對：乳糖酶負責分解乳糖；ADH、ALDH 參與酒精代謝；MTHFR 參與葉酸代謝；HLA 則與麩質相關的免疫疾病風險有關。

解題方法

逐項確認基因所影響的物質與作用是否相符。題目要求找出錯誤敘述，因此只要辨認出一組「基因—耐受度」配對錯誤，即可作答。

選項分析

• (A) 正確。 LCT 基因負責製造乳糖酶。乳糖酶活性會影響乳糖的消化能力；LCT 及其調控區的基因變異，與成人是否能持續消化乳糖、是否容易出現乳糖不耐症有關。

• (B) 錯誤。 ADH（醇脫氫酶）與 ALDH（醛脫氫酶）參與的是酒精代謝：ADH 將乙醇轉為乙醛，ALDH 再將乙醛轉為乙酸。

核心觀念

本題比較類固醇荷爾蒙與蛋白質／多胜肽荷爾蒙的運輸方式、半衰期、受器位置及細胞內訊息傳遞媒介。

類固醇荷爾蒙脂溶性高，通常與血漿運輸蛋白結合；其受器多位於細胞內，常藉由調節基因表現發揮作用。蛋白質／多胜肽荷爾蒙水溶性高，通常透過細胞膜上的受器傳遞訊息，可利用環磷酸腺苷（cAMP）、鈣離子（Ca²⁺）等作為細胞內訊息媒介。

解題方法

逐項比對兩類荷爾蒙的典型特性。題目問「何者正確」，只要辨認出蛋白質／多胜肽荷爾蒙可透過 Ca²⁺ 傳遞訊息，即可判定正確選項；其餘選項則依運輸蛋白、半衰期和受器位置逐一檢核。

選項分析

**(A) 錯誤。**類固醇荷爾蒙脂溶性高，在血液中通常與運輸蛋白結合，例如白蛋白或特異性結合球蛋白。與蛋白結合可增加其在血漿中的溶解與穩定性。

核心觀念

本題考真核生物蛋白質編碼基因的轉錄與 mRNA 加工。RNA 聚合酶 II 負責合成前驅 mRNA（pre-mRNA）；轉錄後，pre-mRNA 經剪接移除內含子，並加上 5′ 端帽子與 3′ 端多聚腺苷酸尾（poly-A tail），形成成熟 mRNA。

解題方法

先辨認各選項描述的是轉錄調控、RNA 剪接，還是 mRNA 末端加工，再核對作用分子與位置：

• 啟動子與增強子參與轉錄調控。
• 剪接會移除內含子，並將外顯子接合。
• 帽子加在 5′ 端；poly-A 尾加在 3′ 端。

選項分析

• (A) 正確。 RNA 聚合酶 II 負責真核生物蛋白質編碼基因的轉錄。它會在一般轉錄因子等蛋白質協助下，透過啟動子及增強子相關的調控機制調節轉錄作用。嚴格來說，增強子與啟動子主要由轉錄因子及相關調控蛋白辨識，RNA 聚合酶 II 並非單獨直接辨識兩者；

核心觀念

本題考酵素的基本性質。酵素是生物體內的催化劑，能降低反應所需的活化能、加快反應速率，但不改變反應的平衡位置。酵素具有專一性，也常受細胞調節；不過，並非所有酵素都是蛋白質。

解題方法

逐一判斷選項是否符合酵素的基本性質。題目問「何者錯誤」，關鍵在分辨「多數酵素是蛋白質」與「酵素全部都是蛋白質」的差異。部分 RNA 分子具有催化功能，稱為核酶（ribozyme），因此「都是蛋白質」不成立。

選項分析

核心觀念

本題考查呼吸商（respiratory quotient, RQ），也就是營養素完全氧化時，產生的二氧化碳與消耗的氧氣之比：

$RQ=\frac{\text{產生的 }CO_2\text{ 莫耳數}}{\text{消耗的 }O_2\text{ 莫耳數}}$

完全氧化反應式可用來計算此比值。不同營養素的碳、氫、氧比例不同，因此 RQ 也不同：醣類約為 $1.0$，脂肪約為 $0.7$，蛋白質約為 $0.8$；酒精約為 $0.67$。

解題方法

將各物質的完全氧化反應式配平，取 $CO_2$ 與 $O_2$ 的係數相除。

以葡萄糖為例：

$C_6H_{12}O_6+6O_2\rightarrow 6CO_2+6H_2O$

因此 $RQ=6/6=1$。其他選項亦可依其典型營養素 RQ 判斷。

選項分析