113 專技高考高等考試 營養師 生理學與生物化學（第二次） 考古題詳解

核心觀念

本題考的是不同細胞膜上 H$^+$-ATPase 的位置與功能。這類幫浦利用 ATP 水解所釋出的能量，將 H$^+$ 主動運送至特定區室，使區室內部酸化。判斷時要注意：H$^+$-ATPase 的運輸方向由其生理功能決定，並非單純由膜兩側的 H$^+$ 濃度決定。

解題方法

逐一比對各選項描述的胞器或膜位置，以及 H$^+$ 幫浦所建立的質子梯度：

• 粒線體內膜上的呼吸鏈將 H$^+$由基質泵至膜間腔，使膜間腔的 H$^+$ 濃度升高；基質則相對較低。
• 溶酶體膜上的 H$^+$-ATPase 將 H$^+$ 泵入溶酶體腔，使其內部維持酸性。
• 細胞膜上的 H$^+$-ATPase 可參與特定細胞的質子分泌，但屬主動運輸，方向不是依照 H$^+$ 濃度任意切換。
• HCO$_3^-$ 是帶負電的離子，並非細胞膜 H$^+$-ATPase 的一般共同運輸物。

選項分析

核心觀念

小腸上皮細胞吸收蛋白質消化產物時，除了以游離胺基酸形式吸收，也會吸收短鏈胜肽。由 PepT1（胜肽轉運蛋白 1）負責的轉運，可將二胜肽與三胜肽和氫離子（$H^+$）共同帶入上皮細胞，因此屬於氫離子偶聯的次級主動運輸。

解題方法

先辨認題目問的是哪一種含氮營養素與 $H^+$ 共同吸收。游離胺基酸各有相應的轉運系統；短鏈胜肽則主要由 PepT1 轉運。PepT1 可運送由 2～3 個胺基酸組成的胜肽，因此選擇與二胜肽、三胜肽相符的選項。

選項分析

核心觀念

本題考查膽固醇恆定的主要調控器官。肝臟負責合成膽固醇、將膽固醇轉換為膽汁酸，也會透過脂蛋白處理血液中的膽固醇，因此是維持人體膽固醇平衡的核心器官。

解題方法

判斷各選項中，哪個器官具有整合膽固醇合成、轉換、排泄與脂蛋白代謝的功能。肝臟能依身體需求調節膽固醇的合成與利用，並將膽固醇以膽汁或膽汁酸形式排出，符合「調控恆定」的題意。

選項分析

核心觀念

副甲狀腺素（parathyroid hormone, PTH）的主要作用是升高血鈣濃度。它作用於骨骼與腎臟，也透過活化維生素 D 間接促進腸道吸收鈣。

PTH 的重要作用如下：

• 骨骼：促進骨質分解，使鈣離子釋放至血漿。
• 腎臟：增加腎小管對鈣離子的再吸收，並增加磷酸鹽排泄。
• 維生素 D：促進腎臟的 1α-hydroxylase 活性，將 25-hydroxyvitamin D 轉化為活性型維生素 D（calcitriol）；活性型維生素 D 再促進腸道吸收鈣與磷。

解題方法

先掌握 PTH 的整體方向：使血鈣上升。因此，凡是促進骨鈣釋出、增加腎臟保留鈣，或間接促進腸道吸收鈣的敘述，符合 PTH 的作用；反之，促進尿鈣排出或把維生素 D 的活化部位說錯，就不符合。

選項分析

核心觀念

本題考的是第一型過敏反應的抗體類型。肥大細胞表面具有高親和力的 IgE 受體；IgE 先與肥大細胞結合，當過敏原再與細胞表面的 IgE 接合並交聯受體時，會引發肥大細胞活化與脫顆粒，釋出組織胺等發炎介質，造成過敏反應。

解題方法

抓住「肥大細胞」與「過敏原接合抗體」這兩個關鍵詞，判斷其典型免疫機制。第一型過敏反應由 IgE 介導：IgE 結合肥大細胞表面的 FcεRI，過敏原交聯相鄰的 IgE 後，促使肥大細胞釋放組織胺、白三烯等介質。因此應選 IgE。

選項分析

• (A) IgG：錯誤。 IgG 是血液與組織液中常見的抗體，可參與中和、調理作用及補體活化；不是肥大細胞介導典型第一型過敏反應的主要抗體。
• **(B) IgE：正確。

核心觀念

本題考查自主神經系統對器官與組織的支配。多數內臟器官同時接受交感與副交感神經支配；例外之一是皮膚的汗腺，主要僅受交感神經支配。

解題方法

逐一判斷選項所列組織是否同時具有交感與副交感神經支配。題目問「僅由交感神經系統支配」，因此要找出不具典型副交感神經支配的組織。

選項分析

• (A) 消化道括約肌：錯誤。 消化道受交感與副交感神經調控；交感神經通常促使括約肌收縮，副交感神經則通常促進消化道活動、使括約肌放鬆。
• (B) 心肌：錯誤。 心臟接受交感與副交感神經支配。

核心觀念

程序性記憶是指透過練習習得的技能與動作模式，例如騎腳踏車、打球或演奏樂器。這類記憶的主要神經基礎與小腦及基底核等運動控制相關構造有關；本題所問的騎腳踏車技能，應選小腦。

其他記憶類型可一併區分：海馬迴參與新情節與陳述性記憶的形成；杏仁核與情緒及情緒記憶有關；大腦前額葉則參與工作記憶、規劃與執行控制。

解題方法

先辨識題幹中的「如何騎腳踏車」：它問的是經練習形成、能以動作表現的技能記憶，而非對事件或知識的回憶。依記憶類型配對腦區，程序性動作技能對應小腦，因此選（B）。

選項分析

核心觀念

本題考查二氧化碳在血液中的運送形式。組織細胞進行代謝時產生二氧化碳，二氧化碳進入血液後，主要轉變為碳酸氫根離子運送至肺部；抵達肺部後，再轉回二氧化碳並經呼氣排出。

解題方法

二氧化碳在血液中的運送方式可分為三種：

1. 以碳酸氫根離子運送：占大多數。二氧化碳進入紅血球後，在碳酸酐酶作用下與水形成碳酸，碳酸再解離成氫離子與碳酸氫根離子： $\mathrm{CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-}$ 碳酸氫根離子移入血漿運送；在肺部則進行相反反應，生成二氧化碳後排出。

2. 與血紅素結合：形成氨基甲酸血紅素，運送一部分二氧化碳。

3. 溶解於血漿：以溶解的二氧化碳氣體形式運送少部分。

核心觀念

本題考細胞膜的組成與流動鑲嵌模型。哺乳類細胞膜主要由磷脂質、膽固醇及膜蛋白構成。磷脂質具有親水性頭部與疏水性脂肪酸尾部，在水相中排列成雙層；膽固醇嵌入磷脂質之間，調節膜的流動性與穩定性。

解題方法

先辨認各選項描述的是膜的主要脂質、分子間作用，還是膽固醇的極性與功能。判斷時須注意：磷脂質分子彼此沒有以共價鍵連成膜，而是靠非共價作用維持排列；膽固醇也不是完全沒有極性，因為其結構中有一個極性的羥基。

選項分析

(A) 主要脂質為磷脂質：正確。 磷脂質是細胞膜脂質雙層的主要骨架成分；哺乳類細胞膜中也含有膽固醇與醣脂等其他脂質。

核心觀念

鐮狀細胞疾病與鐮狀細胞特徵都和血紅素 β 次單位的基因突變有關。正常血紅素 A（HbA）由兩個 α 次單位與兩個 β 次單位組成；鐮狀血紅素（HbS）則是 β 次單位的第 6 個胺基酸由麩胺酸（glutamate）被纈胺酸（valine）取代，屬於胺基酸替換，並非胺基酸被剔除。

解題方法

辨認突變發生在哪個次單位，再分清突變型態。鐮狀血紅素的變異位於 β-globin 基因，造成 β 次單位第 6 位胺基酸替換。據此選出 β 次單位基因突變的敘述；若選項說纈胺酸被「剔除」，則與實際的胺基酸替換不符。

選項分析

核心觀念

本題考骨骼肌的收縮總和（summation）與強直收縮（tetanus）。單次動作電位引起一次肌肉抽搐（single twitch）；若動作電位頻率提高，使肌肉在前一次收縮尚未完全放鬆時再次受到刺激，張力便會逐次累加。刺激頻率足夠高時，肌肉不再出現可辨識的放鬆期，形成連續強直性收縮（fused tetanus）。

單次肌肉動作電位很短，但其引發的肌漿網鈣離子釋放及張力反應持續較久。因此，下一次動作電位抵達時，胞質鈣離子尚未完全回收到肌漿網，肌動蛋白上的鈣調控位點仍較多處於開啟狀態，可供更多橫橋循環參與產力。等長收縮時肌肉長度大致固定，外在表現主要是張力增加。

解題方法

比較單次抽搐與強直收縮的差別，關鍵在於刺激頻率及鈣離子濃度的時間變化：

1. 單次刺激後，胞質鈣離子上升，使肌鈣蛋白構形改變、原肌球蛋白移開，肌凝蛋白得以與肌動蛋白結合並產生張力。
2. 刺激間隔較長時，鈣離子被回收到肌漿網，橫橋循環減少，肌肉張力下降。
3. 刺激頻率提高時，鈣離子在胞質中持續維持較高濃度，收縮反應發生總和，張力逐步增加。
4. 刺激頻率高到沒有明顯放鬆期時，形成融合強直收縮，產生遠高於單次抽搐的張力。

核心觀念

本題考腸道壁各層的構造與功能，重點是辨認腸道免疫屏障主要位於何處。腸道黏膜是腸腔內容物與體內環境接觸的主要界面，包含上皮細胞、固有層及黏膜肌層；其中有腸道相關淋巴組織（GALT）、免疫細胞與分泌型 IgA，負責辨識並防禦病原體，因此黏膜是腸道免疫功能的重要所在。

解題方法

先依腸壁由內向外排列各層：黏膜層、黏膜下層、肌層（內環肌與外縱肌）、漿膜層。再將選項與主要功能配對：肌層負責蠕動與推進，漿膜提供外層覆蓋；黏膜則直接接觸腸腔，兼具吸收、分泌與免疫防禦功能。受損後最直接影響腸道免疫的，是黏膜層。

選項分析

核心觀念

本題考消化道神經反射的「長反射」與「短反射」之分。看到、聞到或想到食物時，即使食物尚未進入口腔或胃，感官訊息也會先傳至中樞神經系統，再由自主神經傳出，促進唾液與胃液分泌、調整胃腸活動。這種預先準備消化的反應屬於消化的頭期（cephalic phase），主要透過中樞整合的長反射完成。

長反射的反射弧經過中樞神經系統；短反射則在腸壁的腸道神經系統內完成，不必先經中樞。

解題方法

先抓題幹中的「看到好吃的食物」：這是視覺線索引發的預期性消化反應，刺激來源在頭部，且發生於食物尚未進入消化道時。視覺訊息經中樞神經整合後，主要透過副交感神經（尤其迷走神經）傳至消化器官，引起消化道分泌與活動變化，因此判斷為中樞神經系統引起的長反射。

選項分析

核心觀念

本題考查運動與高溫環境下的體溫調節、散熱方式，以及熱衰竭與熱中暑（熱休克）的差異。人體主要藉由皮膚血管舒張增加皮膚血流，並透過汗液蒸發散熱；大量流汗也會造成水分與電解質流失。

解題方法

逐項判斷各敘述是否符合高溫運動時的生理反應。關鍵在於分清楚：皮膚血管舒張和大量流汗有助散熱，但會增加循環負擔；血容量因流汗而下降時，血壓通常不會因此上升。

選項分析

• (A) 正確。 熱衰竭常與大量流汗、脫水及循環血容量不足有關，可能出現虛弱、頭暈甚至昏厥；體溫可以升高，但通常未達熱中暑的程度。
• (B) 錯誤。 臉部潮紅反映皮膚血管舒張，汗液蒸發則協助散熱。皮膚血管舒張會使周邊血管阻力下降；

核心觀念

本題考交感神經活性上升時，腎臟血流動力學與尿液生成的變化。交感神經透過去甲腎上腺素作用於腎臟血管的 α₁ 受體，使腎小動脈收縮；同時也促進腎素釋放，參與維持血壓與循環血量。

腎血流量與腎絲球過濾速率（GFR）受入球、出球小動脈阻力影響。交感神經活性增強時，入球小動脈收縮使腎血流量下降，腎絲球毛細血管壓降低，通常使 GFR 下降。腎臟灌流與過濾減少，也有助於減少尿液生成、保留水分與鈉。

解題方法

先判斷交感神經對腎臟血管的主要作用，再推論腎絲球過濾與尿量：

1. 戰鬥或逃跑及運動時，交感神經活性增加。
2. 腎小動脈以收縮為主要反應，尤其是入球小動脈收縮。
3. 腎血流量及腎絲球毛細血管壓下降，GFR 通常下降。
4. 過濾量減少，加上腎小管鈉、水再吸收增加，尿液生成量傾向減少。

選項分析

核心觀念

腎臟髓質組織間隙的高張性，是腎臟建立並維持髓質滲透梯度的結果。髓質間質中的主要滲透溶質是氯化鈉（NaCl）與尿素（urea）：NaCl 對髓質滲透梯度的貢獻尤其重要，尿素則在內髓部累積，進一步提高間質滲透壓。

這個高張環境使水能在抗利尿激素（ADH）作用下，從集合管移回血液，協助濃縮尿液。

解題方法

辨認題目問的是「維持腎髓質間質高張性的主要溶質」。記住兩項關鍵成分：NaCl 和尿素。其中 NaCl 主要透過逆流倍增機制在髓質累積；尿素則透過尿素再循環增加內髓間質的溶質濃度。因此，符合這組成分的選項即為答案。

選項分析

核心觀念

本題考腎絲球濾液進入腎元後的滲透壓變化。腎絲球濾液的成分與血漿相近，小分子溶質可通過濾過膜；因此，濾液在腎絲球囊與近曲小管起始處的滲透壓，約等於血漿滲透壓，為 300 mOsm/kg H₂O。

解題方法

題幹提到鹽分與水分被再吸收，容易讓人聯想到濾液體積減少、濃度上升。但判斷滲透壓時，關鍵在於水與溶質的再吸收比例：

• 腎絲球囊處的初始濾液與血漿近似等滲，約為 $300\ \text{mOsm/kg H₂O}$。
• 近曲小管會大量再吸收水分與溶質，且整體而言兩者的再吸收大致成比例，因此管腔液仍維持近似等滲。
• 濾液體積持續下降，不代表滲透壓必然上升；要看溶質相對於水是否被選擇性移除。

所以，題目所指由腎絲球囊進入近曲小管的濾液，滲透壓約為 $300\ \text{mOsm/kg H₂O}$。

核心觀念

本題考睪丸內兩類支持生殖功能的細胞分工：

• **賽氏細胞（Sertoli cells）**位於曲細精管內，形成血睪屏障，供應並支持發育中的生殖細胞；也受濾泡刺激素（FSH）作用，分泌抑制素與雄性激素結合蛋白等。
• **萊氏細胞（Leydig cells）**位於曲細精管之間，受黃體生成素（LH）刺激，合成並分泌睪固酮。

精子生成需要賽氏細胞提供支持，也需要萊氏細胞所產生的睪固酮；兩者合作，但功能不能混為一談。

解題方法

先辨認題目問的是「賽氏細胞本身負責的功能」，再用兩個關鍵配對排除干擾：

賽氏細胞的典型功能包括形成血睪屏障、營養及支持發育中的精子。因此，描述這些功能的選項 D 正確。

選項分析

核心觀念

本題考「賀爾蒙生合成」是由基因表達製造新蛋白質，還是由酵素催化、將既有前驅物轉換成活性賀爾蒙。

肽類賀爾蒙由基因轉錄、轉譯生成前驅蛋白，再經加工成熟；類固醇賀爾蒙則由膽固醇經一系列酵素反應合成。醛固酮屬於類固醇賀爾蒙，生合成主要仰賴酵素催化的轉換。

解題方法

先辨認各選項的賀爾蒙類型：醛固酮是類固醇；昇糖素、生長激素與泌乳素都是肽類／蛋白質賀爾蒙。題幹所問「由酵素轉換而非基因表達」指向類固醇合成途徑，而不是由基因表達製造多肽，再加工成活性形式。

選項分析

• (A) 醛固酮（aldosterone）：正確。 醛固酮是腎上腺皮質分泌的類固醇賀爾蒙，由膽固醇作為前驅物，經粒線體及滑面內質網中的多種酵素催化轉換而成。其合成仰賴酵素將既有分子逐步轉化，不是直接以基因表達製造醛固酮分子。

核心觀念

本題考查維持血鈣恆定的荷爾蒙作用。副甲狀腺素（parathyroid hormone, PTH）可促進骨骼釋出鈣，並增加腎臟對鈣的再吸收，使血鈣上升；骨蝕作用是其中一個重要機制。

解題方法

先抓住題幹的兩個關鍵詞：「促進骨蝕」與「血鈣增加」。對照血鈣調節荷爾蒙的典型作用：

• PTH：升高血鈣。
• 降血鈣素：降低血鈣。
• 骨化三醇：主要促進腸道吸收鈣與磷，也參與骨代謝。
• 生長激素：主要促進身體與骨骼生長，不是此題所指的升血鈣荷爾蒙。

因此，最符合題幹的是 PTH。

選項分析

• (A) 降血鈣素（calcitonin）錯誤。 降血鈣素由甲狀腺 C 細胞分泌，可抑制破骨細胞活性、降低骨蝕作用，使血鈣下降。
• **(B) 生長激素（growth hormone）錯誤。

核心觀念

細胞介導免疫（cell-mediated immunity）主要由 T 細胞執行，負責辨識並處理已感染病原體的細胞、腫瘤細胞等目標。相對地，體液性免疫（humoral immunity）由 B 細胞分化而成的漿細胞製造抗體，對付血液及淋巴等體液中的抗原。

輔助 T 細胞可藉由細胞激素活化其他免疫細胞，間接促進細胞介導免疫；細胞毒性 T 細胞則能直接辨識並殺死受感染或癌化的細胞。

解題方法

先區分兩類免疫的主要效應方式：題幹若描述抗體中和體液中的抗原，屬於體液性免疫；若描述 T 細胞攻擊感染細胞或腫瘤細胞，則屬於細胞介導免疫。逐項比對選項，即可找出把抗體防禦錯歸於細胞介導免疫的敘述。

選項分析

核心觀念

壓力感應反射是調節短期血壓的重要負回饋機制。壓力感受器其實是對血管壁伸展敏感的機械受器，主要位於頸動脈竇與主動脈弓；動脈血壓升高時，血管壁伸展增加，感覺神經放電頻率也隨之增加。

傳入訊號經舌咽神經與迷走神經到達延髓心血管中樞，再藉由調整交感與副交感神經輸出，改變心臟活動及血管張力，使血壓回復。

解題方法

先辨認壓力感受器的解剖位置，再檢查其傳入神經與反射輸出。題目 (A) 將壓力感受器的位置說成「主動脈體及頸動脈體」，但正確位置是主動脈弓及頸動脈竇。主動脈體與頸動脈體主要是感受血液中氧氣、二氧化碳及酸鹼變化的化學感受器。

選項分析

核心觀念

本題考心輸出量與平均動脈壓、總周邊阻力的關係：

更完整地寫為：

中心靜脈壓相對於動脈壓很小，題目未提供時可近似忽略。心輸出量則由心搏出量乘以心率求得。

解題方法

先由收縮壓與舒張壓估算平均動脈壓：

再計算心輸出量：

忽略中心靜脈壓後：

核心觀念

本題考的是不同腦電波（electroencephalogram, EEG）的頻率分類，以及清醒、放鬆狀態下常見的腦波。閉眼且清醒放鬆時，枕葉最典型的腦波是 Alpha 波，頻率約為 8～12 Hz。

解題方法

先由題幹判斷生理狀態：閉眼、放鬆，表示個體仍清醒，但較少受到外界刺激。這種狀態最常出現 Alpha 波。再將其頻率範圍與選項比對，即可作答。

常見腦波頻率可整理如下：

核心觀念

呼吸頻率由腦幹呼吸中樞整合調控，並受到化學接受器與肺部感受器等訊號影響。題目主要考辨認各呼吸中樞的位置與功能：

• **背呼吸群（dorsal respiratory group, DRG）**位於延腦，主要參與吸氣調控。
• **腹呼吸群（ventral respiratory group, VRG）**位於延腦，包含吸氣與呼氣相關神經元；在用力呼吸時，尤其參與主動呼氣。
• **氣促調節中樞（pneumotaxic center）**位於橋腦，不在中腦，會調節吸氣的持續時間，影響呼吸節律。
• 周邊化學接受器包括頸動脈體與主動脈體，可偵測血液中氧分壓下降、二氧化碳分壓上升及氫離子濃度上升等變化，並調節通氣。

解題方法

核心觀念

本題考肝醣合成所需酵素及其功能。肝醣由葡萄糖單位逐步延長，主要反應包括葡萄糖-1-磷酸轉換、肝醣鏈延長，以及分支形成：

• 磷酸葡萄糖變位酶（phosphoglucomutase）催化葡萄糖-1-磷酸與葡萄糖-6-磷酸互轉。
• 肝醣合成酶（glycogen synthase）以 UDP-葡萄糖為供體，形成肝醣中的 $\alpha$-1,4 糖苷鍵。
• 分支酵素（branching enzyme，亦稱 amylo-(1,4→1,6) transglycosylase）將一段葡萄糖鏈轉移至另一位置，形成 $\alpha$-1,6 分支鍵。
• 去分支酵素（debranching enzyme）具有 glucan transferase 活性，參與肝醣分解時的去分支作用。

解題方法

先依酵素名稱判定其功能：將選項分成肝醣合成的底物準備、鏈延長、分支形成，以及肝醣分解時的去分支反應。前三者都能對應到肝醣合成步驟；glucan transferase 則是去分支酵素的轉移酶活性，屬於肝醣分解相關反應，因此為題目所問。

選項分析

核心觀念

肝醣合成酶（glycogen synthase）負責延長肝醣主鏈：它將 UDP-葡萄糖上的葡萄糖接到肝醣的非還原端，形成 $\alpha(1\to4)$ 醣苷鍵。肝醣合成酶使用的直接供糖受質是 UDP-葡萄糖，不是 glucose-6-phosphate（葡萄糖-6-磷酸）。

此酵素受磷酸化狀態調控：去磷酸化時活性較高；磷酸化通常使活性降低。昇糖素可透過 cAMP 與蛋白激酶 A（PKA）促進肝醣合成酶磷酸化，抑制肝醣合成。

解題方法

先辨認酵素的直接受質，再檢視反應形成的鍵結與調控方向。肝醣合成酶的供糖分子是 UDP-葡萄糖，因此把受質寫成 glucose-6-phosphate 的選項，與酵素反應機制不符。

葡萄糖-6-磷酸可轉成 glucose-1-phosphate，後者再與 UTP 反應形成 UDP-葡萄糖；這些步驟提供肝醣合成所需的活化葡萄糖，但不代表 glucose-6-phosphate 是肝醣合成酶的直接受質。

選項分析

核心觀念

本題考脂溶性維生素 A、D 的來源、化學結構與生理功能。維生素 A 與 D 都具有類異戊烯衍生物的結構特徵，也都能透過細胞內受體調節基因表現；但兩者對眼睛的作用不同。

解題方法

逐項核對兩種維生素的共同點，特別留意「保護眼睛」是否同時適用於 A 與 D。維生素 A 是視覺循環的重要成分；維生素 D 的主要功能則與鈣、磷恆定及骨骼健康有關。

選項分析

• (A) 魚肝油中富含此兩種維生素：正確。 魚肝油是維生素 A 與 D 的傳統膳食來源。
• **(B) 在構造上皆屬於類異戊烯（isoprenoid）：正確。

核心觀念

本題考胺基酸如何轉變為具有生物功能的胺類。胺基酸經由脫羧作用移除羧基上的羧酸基（$-\mathrm{COOH}$），釋出二氧化碳，產生相應的胺類：

這類反應通常由胺基酸脫羧酶催化，常需磷酸吡哆醛（PLP，維生素 B₆ 的活性形式）作為輔酶。

解題方法

抓住題幹中的「胺基酸產生胺類」即可判斷反應。胺類形成的典型途徑是移除胺基酸的羧基，而不是氧化、羥化或甲基化。題目所列物質也符合此類生合成途徑：組織胺由組胺酸脫羧形成；多巴胺的合成過程包含多巴胺前驅物 L-DOPA 的脫羧；精胺則由多胺合成途徑生成，其生合成包含胺基酸衍生物的脫羧步驟。

選項分析

核心觀念

Alkaptonuria（尿黑酸症）是酪胺酸分解途徑中的先天代謝異常，典型原因是缺乏 homogentisate 1,2-dioxygenase，使 homogentisic acid（尿黑酸）無法繼續代謝，因而累積並隨尿液排出。酪胺酸可由苯丙胺酸轉變而來，因此此病與苯丙胺酸及酪胺酸的分解途徑有關。

解題方法

判斷此題可由代謝物定位：尿黑酸是苯丙胺酸／酪胺酸分解途徑中的中間產物。苯丙胺酸先轉變為酪胺酸，再經多步反應形成 homogentisic acid；若其後續分解受阻，就會造成 alkaptonuria。因此在選項中，應選能進入這條代謝途徑的胺基酸。

選項分析

• (A) valine：錯誤。 Valine 是支鏈胺基酸，分解後主要進入 succinyl-CoA 相關代謝途徑，不會形成尿黑酸。
• **(B) asparagine：錯誤。

核心觀念

雙股核酸的熱穩定性，通常以使兩股分離所需的溫度表示，常用指標為熔解溫度 $T_m$。氫鍵與鹼基堆疊作用共同穩定雙股結構；序列組成、離子強度及核酸分子長度等條件也會影響 $T_m$。

在一般生理學與生物化學教材的比較中，雙股 DNA-DNA 的熱穩定性最高，DNA-RNA 雜合雙股居中，雙股 RNA-RNA 最低。此排序是一般教材脈絡下的比較，不代表所有序列與實驗條件下皆有相同結果。

解題方法

依題目指定的三種雙股核酸，套用其常見相對穩定性排序：

所以 ① 高於 ③，③ 高於 ②，符合「①＞③＞②」。

選項分析

核心觀念

本題考查檸檬酸循環的入口反應。乙醯輔酶 A（acetyl CoA）提供兩個碳的乙醯基，與四個碳的草醯醋酸（oxaloacetate）縮合，生成六個碳的檸檬酸，正式進入檸檬酸循環。

此反應由檸檬酸合成酶（citrate synthase）催化。

解題方法

抓住檸檬酸循環第一步：乙醯輔酶 A 的乙醯基與草醯醋酸結合，形成檸檬酸。丙酮酸則是上游代謝物，通常先經丙酮酸去氫酶複合體轉成乙醯輔酶 A，再進入這個反應。

選項分析

核心觀念

本題考維生素 E 的抗氧化作用，以及氧化後如何由其他抗氧化物或相關酵素系統再生。維生素 E（α-生育酚）位於脂質環境中，可中斷脂質過氧化反應；捐出氫原子後形成生育酚自由基，接著可由維生素 C 等還原物質協助恢復。

維生素 C、穀胱甘肽與硒都和抗氧化網絡有關：維生素 C 可還原生育酚自由基；穀胱甘肽可參與維生素 C 的再生及過氧化物清除；硒則是穀胱甘肽過氧化酶等硒蛋白的重要成分，協助清除脂質過氧化物。

解題方法

判斷各選項是否屬於維生素 E 的再生或相關抗氧化防禦系統。維生素 B1 的主要功能是以焦磷酸硫胺素等形式參與醣類代謝的酵素反應，並非維生素 E 氧化還原循環的成員。

選項分析

核心觀念

本題考維生素作為酵素輔因子的功能，以及利用特定酵素活性評估維生素營養狀況。判斷時可將「維生素—輔酶—酵素」逐一配對：

• 維生素 B₁（硫胺素）形成硫胺素焦磷酸（TPP），是 transketolase 的輔酶。
• 維生素 B₂（核黃素）形成 FAD、FMN；glutathione reductase（穀胱甘肽還原酶）需要 FAD。
• Biotin（生物素）是羧化酶的輔因子，包括 pyruvate carboxylase（丙酮酸羧化酶）。
• Niacin（菸鹼素）是 NAD⁺、NADP⁺的前驅物，參與氧化還原代謝。

解題方法

逐項檢查酵素所需的輔因子，並區分抗氧化系統中的兩個步驟：glutathione peroxidase（穀胱甘肽過氧化酶）利用還原型穀胱甘肽清除過氧化物；glutathione reductase 則利用 NADPH，並以 FAD 為輔酶，將氧化型穀胱甘肽還原回還原型。若選項把這兩種酵素都說成由同一種維生素參與，就要核對各自的輔因子。

選項分析

核心觀念

成熟紅血球沒有粒線體，無法進行氧化磷酸化，產生 ATP 主要仰賴糖解作用。糖解作用若受阻，紅血球的 ATP 供應不足，會影響細胞膜離子幫浦與膜結構的維持，使紅血球變得脆弱、容易破裂，進而造成溶血性貧血。

丙酮酸激酶催化糖解作用末端的反應：將磷酸烯醇丙酮酸轉變為丙酮酸，並產生 ATP。此酵素缺陷會降低紅血球的 ATP 生成，是遺傳性非球形紅血球溶血性貧血的常見原因。

解題方法

本題從「紅血球主要靠糖解作用產生 ATP」切入，判斷哪個酵素缺陷會讓紅血球能量供應不足。丙酮酸激酶位於糖解作用產 ATP 的末端步驟；缺陷時 ATP 減少，紅血球膜穩定性下降，因此容易溶血。

選項分析

• (A) 六碳糖激酶（hexokinase）：催化葡萄糖轉變為葡萄糖-6-磷酸，是糖解作用的起始步驟。其缺陷會影響葡萄糖進入糖解作用，但不是本題所指的典型紅血球溶血性貧血原因。

核心觀念

本題考查能連結多種醣類代謝途徑的共同中間產物。葡萄糖進入細胞後，常先磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸（glucose-6-phosphate, G6P）。G6P 是代謝樞紐，可進入糖解作用、五碳糖磷酸途徑與肝醣代謝；在肝臟中，也可經去磷酸化形成葡萄糖，供糖質新生的產物釋出。

解題方法

逐一比對題幹列出的五條途徑，找出能直接銜接它們的共同節點：

• 糖解作用：G6P 可轉變為果糖-6-磷酸，進入糖解作用。
• 五碳糖磷酸途徑：G6P 是此途徑的起始底物。
• 肝醣合成：G6P 可轉成葡萄糖-1-磷酸，再形成 UDP-葡萄糖以合成肝醣。
• 肝醣分解：肝醣分解產生的葡萄糖-1-磷酸可轉為 G6P。
• 糖質新生：糖質新生可在肝臟形成 G6P，再由葡萄糖-6-磷酸酶轉成葡萄糖。

因此，能直接連結題幹所列代謝途徑的關鍵化合物是 G6P。

選項分析

核心觀念

本題考查肝臟脂質代謝與非酒精性脂肪肝的形成。長期攝取過量葡萄糖或果糖，會增加肝臟的脂肪酸合成；新合成的脂肪酸可與甘油骨架結合，形成三酸甘油酯。當三酸甘油酯在肝細胞內的合成與輸出失衡、堆積增加時，便會促進脂肪肝形成。

解題方法

先判斷題幹描述的是「肝臟脂質堆積」及「非酒精性脂肪肝」，再找出肝細胞內主要堆積的脂質種類。

葡萄糖與果糖皆可提供脂質合成所需的碳源。攝取過量時，肝臟的脂肪酸新生合成增加，脂肪酸再酯化形成三酸甘油酯。肝臟製造或輸出三酸甘油酯的速度若不及其合成與累積速度，三酸甘油酯便會留在肝細胞中，造成脂肪變性。

選項分析

核心觀念

本題考酮體的主要種類，以及肝臟合成後送往肝外組織時，血液中以哪一種形式為主。酮體包括乙醯乙酸（acetoacetate）、β-羥基丁酸（β-hydroxybutyrate）及丙酮（acetone）。其中，血液中的酮體主要以 β-羥基丁酸形式存在。

解題方法

肝臟在脂肪酸分解增加時，將乙醯輔酶 A 轉換成酮體。β-羥基丁酸在血液中的含量通常高於乙醯乙酸，因此是運送至肝外組織的主要酮體型態。肝外組織可再將 β-羥基丁酸轉成乙醯乙酸，接續利用其碳骨架產生能量。

選項分析

• (A) 乙醯輔酶 A（acetyl-CoA）錯誤。 乙醯輔酶 A 是肝臟合成酮體的代謝前驅物，並非血液中主要運送的酮體。

核心觀念

本題考神經磷脂質（sphingolipid）的基本結構與分類。神經磷脂質以鞘氨醇（sphingosine）為骨架，不以甘油為骨架。鞘氨醇上的胺基可接上一條脂肪酸，形成神經醯胺（ceramide）；再接上不同的極性頭部，即形成不同種類的神經磷脂質。

神經磷脂質常見於腦部與神經細胞膜。神經醯胺是其共同核心結構；神經節苷脂則是在神經醯胺上接有含唾液酸的醣鏈，屬於鞘脂類。

解題方法

先辨認神經磷脂質的骨架：若選項把骨架說成甘油，即與其定義相違。甘油是甘油磷脂的骨架；神經磷脂質則以鞘氨醇為骨架，並含有脂肪酸。因此，檢查骨架種類即可找出錯誤選項。

核心觀念

本題考脂蛋白受體辨識與低密度脂蛋白（LDL）的細胞攝取。LDL 表面的主要結構性載脂蛋白是 Apolipoprotein B-100（ApoB-100），可與細胞表面的 LDL 受體結合，促進 LDL 經受體媒介的內吞作用進入細胞。

ApoB-100 的突變若影響其與 LDL 受體的結合，細胞便無法有效攝取 LDL，血液中的 LDL 濃度因而上升，可造成高膽固醇血症。

解題方法

先確認題目問的是「細胞無法獲取 LDL」的載脂蛋白。LDL 受體辨識 LDL 時，關鍵配體是 ApoB-100；因此，若 ApoB-100 發生影響受體結合的突變，便會妨礙 LDL 被細胞攝取。

選項分析

• (A) apolipoprotein A-1：錯誤。 ApoA-I 是高密度脂蛋白（HDL）的主要載脂蛋白，參與膽固醇逆向運輸，不是 LDL 與 LDL 受體結合的主要辨識蛋白。

核心觀念

血紅素（hemoglobin）是紅血球內的含鐵蛋白質，負責運送氧氣。成人主要血紅素由四個次單元組成，通常為兩個 α 次單元與兩個 β 次單元（α₂β₂）。每個次單元各含一個血基質（heme），每個血基質的鐵離子可結合一個氧分子，因此一個血紅素分子最多可結合四個氧分子。

2,3-BPG（2,3-bisphosphoglycerate）會結合去氧血紅素，降低血紅素對氧的親和力，使氧解離曲線右移，有利於組織取得氧氣。高海拔適應時，紅血球內 2,3-BPG 通常增加，促進氧氣釋放至組織。

解題方法

先判斷題目考的是血紅素的分布、次單元組成、氧結合數目，以及 2,3-BPG 對氧親和力的影響。抓住兩個數量關係即可：血紅素有四個次單元，每個次單元各有一個 heme，因此最多結合四個氧分子；而 2,3-BPG 增加會降低氧親和力，協助組織釋氧。

選項分析

核心觀念

肌酸是由胺基酸合成的含氮化合物，並非蛋白質。身體可自行合成肌酸，食物來源則以肉類、魚類為主。肌酸主要存在於骨骼肌，少部分在心臟、腦等組織；肌肉中的肌酸可轉成磷酸肌酸，作為短時間、高強度活動時快速再生 ATP 的能量緩衝系統。

肌酸激酶（creatine kinase, CK）催化肌酸與磷酸肌酸之間的可逆反應。心肌受損時，CK 等酵素可由細胞釋出至血液，因此可作為心肌損傷的檢驗指標；這不代表 CK 會增加肌酸生成，也不具有促進心臟自我修護的作用。

解題方法

先辨認肌酸的性質與主要儲存位置，再判斷它與肌酸激酶在能量代謝及心肌損傷中的角色。正確敘述應同時符合：肌酸可作為運動增補劑，並與肌肉能量代謝有關。

選項分析

核心觀念

本題考「含硒酵素」的辨識。硒是人體必需微量元素，可作為胺基酸硒半胱胺酸（selenocysteine）的一部分，參與多種氧化還原酵素的催化。典型例子是麩胱甘肽過氧化酶（glutathione peroxidase），負責還原過氧化物、協助細胞抵抗氧化傷害。

解題方法

先辨認各選項所代表酵素的典型輔因子或功能，再找出以硒半胱胺酸為活性中心重要成分的酵素。麩胱甘肽過氧化酶是常見的含硒酵素，因此選 D。

選項分析

• (A) Kinase：錯誤。 Kinase 是激酶的泛稱，催化磷酸基轉移，通常使用 ATP 作為磷酸基來源；不能據此判定為含硒酵素。
• **(B) Alcohol dehydrogenase：錯誤。

核心觀念

四環黴素（tetracycline）是廣效性抗生素，主要藉由抑制細菌的蛋白質合成發揮作用。它可與細菌核糖體的 30S 次單元結合，阻止帶有胺基酸的轉運 RNA（aminoacyl-tRNA）進入核糖體的 A 位，因而中斷轉譯作用。

解題方法

先辨認題目問的是四環黴素對原核生物的主要作用標的，再將選項分類為能量生成、DNA 複製、RNA 轉錄或蛋白質轉譯。四環黴素直接干擾細菌核糖體運作，因此作用在轉譯，而非核酸複製或轉錄。

選項分析

核心觀念

Methotrexate（MTX）是葉酸拮抗劑，主要抑制二氫葉酸還原酶（dihydrofolate reductase, DHFR）。DHFR 負責將二氫葉酸（DHF）還原成四氫葉酸（THF）；THF 是合成嘌呤與胸苷酸所需的一碳單位來源，因此 MTX 會阻礙 DNA 合成，抑制細胞增殖。

解題方法

看到 methotrexate，先聯想到「葉酸代謝與 DNA 合成」。它抑制 DHFR，使 DHF 無法有效還原為 THF；題目問的是被抑制的生化作用，因此選擇「二氫葉酸還原作用」。

選項分析

核心觀念

本題考查嘌呤代謝與降尿酸藥物的作用。體內嘌呤分解後會形成尿酸；痛風與尿酸生成過多或排泄不足、造成尿酸鹽結晶沉積有關。Allopurinol 是次黃嘌呤（hypoxanthine）的結構類似物，可抑制黃嘌呤氧化酶（xanthine oxidase），減少尿酸生成。

解題方法

先辨認選項所屬的代謝物或藥物類別，再判斷是否為嘌呤類似物及其與痛風治療的關聯：

• 嘌呤分解路徑中，黃嘌呤氧化酶催化次黃嘌呤轉為黃嘌呤，並催化黃嘌呤轉為尿酸。
• Allopurinol 類似次黃嘌呤，會抑制黃嘌呤氧化酶，因此降低尿酸生成，可用於長期控制高尿酸血症與痛風。

選項分析

核心觀念

細胞週期中，DNA 複製只在 **S 期（DNA 合成期）**進行。DNA 損傷會啟動細胞週期檢查點，調控細胞是否進入或繼續進行 DNA 複製；若損傷使複製受阻，可能造成複製不完全。

解題方法

先辨認題幹的關鍵詞「DNA 複製（replication）」，再對應細胞週期各期的主要事件：

• G1 期：細胞生長並準備進入 DNA 複製。
• S 期：進行 DNA 複製。
• G2 期：檢查 DNA 複製是否完成，並為有絲分裂做準備。
• M 期：進行有絲分裂與細胞分裂。

因此，題目所問的不完整 DNA 複製，對應的是 DNA 正在複製的 S 期。

選項分析

核心觀念

本題考的是細胞代謝、肌肉收縮、神經傳遞與膜運輸對能量的需求。ATP 水解可提供自由能，支持需要能量的反應或過程；但要留意題目問的是「生化淨反應」是否消耗 ATP，不是過程中每一步是否曾使用 ATP。

• 異化分解：分解營養物質，常將能量保存在 ATP、還原型輔酶或其他高能分子中，整體傾向釋出能量。
• 同化合成：合成較複雜的分子，整體需要能量，常以 ATP 水解提供。
• 主動運輸：逆濃度或電化學梯度移動物質，需要能量；部分運輸直接水解 ATP，另有部分利用離子梯度間接取得能量。
• 被動運輸：沿濃度或電化學梯度移動物質，不直接消耗 ATP。

解題方法

逐項判斷各過程的淨能量需求，再依序排列：

1. 異化分解整體以釋放能量為主，不列為淨消耗 ATP。
2. 同化合成需要輸入能量，列為消耗 ATP。
3. 肌肉收縮需要 ATP，使肌球蛋白頭部循環並讓肌漿網回收鈣離子，列為消耗 ATP。

核心觀念

催化效率常以 $K_{\mathrm{cat}}/K_m$ 表示。$K_{\mathrm{cat}}$ 是周轉數，代表每個酵素分子在單位時間內可催化的反應次數，單位為 $\mathrm{s}^{-1}$；$K_m$ 的單位是濃度，題目給定為 $\mathrm{mol/L}$。

解題方法

將兩者的單位相除：

因為 $\mathrm{mol/L}$ 也可寫成 $\mathrm{M}$，所以結果等同於 $\mathrm{M}^{-1}\mathrm{s}^{-1}$。

選項分析

核心觀念

本題考查抗氧化物與粒線體電子傳遞鏈的功能。輔酶 Q（coenzyme Q，CoQ；泛醌）是脂溶性電子載體，位於粒線體內膜，能在氧化型泛醌（ubiquinone）與還原型泛醇（ubiquinol）之間轉換，並於電子傳遞鏈中攜帶電子。

解題方法

先辨認題目關鍵詞「粒線體內膜參與電子傳遞」，再找出具有內膜移動性、負責傳遞電子的載體。CoQ 可在膜內移動，將電子由複合體 I 或複合體 II 傳至複合體 III；它的氧化還原反應也有助於抗氧化，因此符合題意。

選項分析

• (A) 硫辛酸（lipoic acid）：參與丙酮酸去氫酶複合體及 α-酮戊二酸去氫酶複合體的氧化脫羧反應，作為酰基與電子轉移的輔基；並非粒線體內膜電子傳遞鏈中的移動電子載體。