114 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
第 1 題
比較下列組織,何者在肌肉層之細胞間表現大量的間隙接合(gap junction)?
核心觀念
間隙接合(gap junction)由相鄰細胞膜上的連接蛋白形成通道,讓離子與小分子直接在細胞間通過。心肌與單位平滑肌細胞常藉此傳遞電訊號,使一群細胞協調收縮;骨骼肌則以單一肌纖維為收縮單位,通常不依靠大量間隙接合來同步活化。
解題方法
先判斷各選項屬於哪類肌肉,再比較其細胞間的電性耦合程度:
- 心肌細胞需快速傳遞興奮,以協調心臟節律。
- 單位平滑肌細胞常透過間隙接合傳播去極化。
- 骨骼肌收縮主要由運動神經經神經肌肉接合處刺激各肌纖維,不以肌纖維間大量的間隙接合傳遞訊號。
竇房結是心臟的起搏組織,細胞間有間隙接合,可將起搏電流傳給鄰近細胞,啟動並協調心臟興奮。
選項分析
第 2 題
關於次級訊息傳遞物(second messengers)之作用效應配對,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考「次級訊息傳遞物」與其下游作用的配對。常見的次級訊息傳遞物包括 、、、 與 。
- 主要活化蛋白激酶 A(PKA)。
- 主要活化蛋白激酶 G(PKG)。
- 與內質網上的受器結合,促使 釋放到細胞質。
- 與 可共同促進蛋白激酶 C(PKC)的活化。
解題方法
逐一比對每個次級訊息傳遞物的典型下游標的。判斷關鍵在於分清 和 所活化的蛋白激酶: 活化 PKA; 活化 PKG。因此,將 配對為活化 PKA 的選項錯誤。
選項分析
第 3 題
當暴露在有機磷(organophosphate)環境下,可能會對於神經肌肉接合處(neuromuscular junction)之神經肌肉傳導(neuromuscular transmission)造成什麼效應?
核心觀念
有機磷會抑制乙醯膽鹼酯酶(acetylcholinesterase, AChE),使乙醯膽鹼無法在突觸間隙中迅速水解,造成乙醯膽鹼累積,並持續刺激神經肌肉接合處的菸鹼型乙醯膽鹼受器(nicotinic acetylcholine receptor)。
正常情況下,乙醯膽鹼與受器結合會使終板膜去極化;乙醯膽鹼被 AChE 分解後,受器刺激終止,肌膜得以復原並準備接受下一次刺激。有機磷中毒時,乙醯膽鹼持續存在,初期可造成肌肉抽搐或反覆興奮;持續刺激則使終板膜長時間去極化,電位閘控型鈉離子通道進入失活狀態,肌肉無法再產生新的動作電位,形成去極化阻斷。
解題方法
從有機磷的作用靶點切入:它抑制的是分解乙醯膽鹼的酵素,不是抑制乙醯膽鹼釋放。因此突觸間隙的乙醯膽鹼濃度上升,受器受到持續刺激,進而造成終板膜持續去極化。判斷選項時,抓住「乙醯膽鹼累積 → 持續去極化 → 鈉離子通道失活 → 無法再產生動作電位」這條因果鏈。
第 4 題
關於脂溶性訊息傳遞物(lipid-soluble messenger)的敘述,下列何者最適當?
核心觀念
脂溶性訊息傳遞物可穿過細胞膜,常與細胞內接受器結合,再調節特定基因的轉錄。常見例子包括類固醇激素、甲狀腺素、維生素 D 與視黃酸。
接受器的位置依種類而異:有些位於細胞質,結合訊息傳遞物後移入細胞核;有些原本就在細胞核內。另有部分脂溶性訊息傳遞物也能透過細胞膜上的接受器,啟動較快速的訊息傳遞。
解題方法
判斷關鍵在選項是否把「部分情形」錯寫成「全部」。脂溶性訊息傳遞物的接受器並非一律位於細胞質或細胞核,也不全都只透過調控基因轉錄作用;膜上接受器也參與其中。
選項分析
第 5 題
下列有關糖皮質素(glucocorticoid)代謝作用的敘述,何者最適當?
核心觀念
糖皮質素(glucocorticoid),主要是腎上腺皮質分泌的皮質醇,能協調身體在禁食、壓力等情況下的能量代謝。其典型作用包括:促進骨骼肌蛋白質分解、增加肝臟糖質新生、促進脂肪組織脂解,並使肝臟較容易生成酮體。整體效果是維持或升高血糖,提供身體可利用的能量。
解題方法
先掌握糖皮質素對三大營養素代謝的典型方向:蛋白質以促進分解為主;脂肪以促進脂解為主;醣類則藉由增加肝臟糖質新生而提高血糖。再逐一比對選項,選出符合其代謝作用者。
選項分析
第 6 題
有關肝臟代謝功能的敘述,下列何者正確?
核心觀念
本題考肝臟的醣類代謝,以及紅血球分解、膽紅素形成與膽鹽代謝的來源。肝臟可將血中葡萄糖合成肝醣,稱為肝醣合成作用(glycogenesis),以調節血糖並儲存能量。
解題方法
先辨認各選項涉及的物質來源與代謝方向:紅血球老化後會被巨噬細胞吞噬分解;膽紅素主要來自血紅素中的血基質;膽鹽由膽固醇合成;視黃酸則來自維生素 A 的代謝。據此判斷哪項正確描述肝臟的代謝功能。
選項分析
(A) 老化紅血球會釋出粒線體:錯誤。 成熟紅血球沒有粒線體。老化紅血球會被脾臟、肝臟等處的巨噬細胞吞噬分解,血紅素再分解成血基質與球蛋白;血基質可進一步形成膽紅素。
第 7 題
關於纖維囊腫(cystic fibrosis)的敘述,下列何者最適當?
核心觀念
纖維囊腫(cystic fibrosis, CF)是由 CFTR 基因變異所造成的常染色體隱性遺傳疾病。CFTR 蛋白是上皮細胞頂端膜上的氯離子通道,也會調節其他離子運輸。功能異常會破壞上皮表面的鹽分與水分平衡,使分泌物變得濃稠、黏稠,進而影響肺部、胰臟及其他器官。
解題方法
先抓住病因與生理結果的連結:CFTR 氯離子通道功能缺失,造成上皮離子運輸異常,水分分布隨之改變,分泌物變稠。胰管中的濃稠分泌物容易阻塞導管,造成胰臟外分泌功能受損;並非水分過多進入胰管。
選項分析
第 8 題
關於產熱效應(thermogenesis)對於代謝率影響的敘述,下列何者最適當?
核心觀念
本題考「產熱效應」(thermogenesis)如何影響代謝率。代謝率可由單位時間的耗氧量或能量消耗反映;甲狀腺素與交感神經活化可提高代謝及產熱,食物也會產生攝食產熱效應,而寒冷會啟動產熱機制以維持體溫。
解題方法
逐項檢查敘述是否符合生理調節方向與組織差異:
- 甲狀腺素可提升全身多種組織的代謝率,但腦組織對甲狀腺素增加耗氧與產熱的反應並不顯著。
- 腎上腺素促進肝醣分解與脂肪動員,並提高代謝與產熱。
- 食物的攝食產熱效應以蛋白質最高,脂肪最低。
- 寒冷引起的發抖會增加肌肉活動與產熱。
選項分析
第 9 題
若發生循環性休克(cardiovascular shock)時,下列敘述何者最適當?
核心觀念
循環性休克會使有效循環血量與動脈血壓下降,身體以壓力感受器反射啟動代償反應,主要是交感神經活性增加、副交感神經活性降低。交感神經會使多數周邊血管收縮,以提高總周邊阻力並維持血壓;也會促進腎臟保鈉、保水反應。
腎血流量與腎絲球過濾率(GFR)受腎灌流壓及腎小動脈阻力影響。休克時交感神經活化可使腎血管收縮,腎血流量下降,GFR 通常也下降,尿量因而減少。回心血量則可藉由周邊靜脈收縮及保留水分等機制獲得支持。
解題方法
先辨認休克造成的主要循環變化:血壓與有效循環血量下降。接著判斷自律神經的代償方向:交感神經上升、副交感神經下降。最後用「血管效應」與「腎臟效應」檢視各選項:
- 周邊小動脈收縮會提高總周邊阻力。
- 腎臟入球小動脈收縮會降低腎血流及 GFR。
- 尿量通常減少,而非因腎臟灌流增加而上升。
符合上述代償反應的是 (A)。
選項分析
第 10 題
醛固酮(aldosterone)促進鈉離子再吸收,主要是作用於腎元的哪個部位?
核心觀念
醛固酮是腎上腺皮質分泌的礦物皮質素,主要作用於遠端腎元,促進鈉離子再吸收,並增加鉀離子與氫離子的分泌。其主要作用部位包括晚期遠曲小管及皮質部集尿管;題目選項中,皮質部集尿管最符合。
解題方法
先辨認題目考的是「醛固酮的主要作用部位」,再將腎元各段功能與激素作用對照。近曲小管負責大部分鈉離子再吸收;亨利氏環下行支主要通水,上行支則以再吸收鹽類、但不通水為特徵。醛固酮的調節重點在遠端腎元,透過增加上皮鈉通道及鈉鉀幫浦的作用,提升鈉離子再吸收,因此選皮質部集尿管。
選項分析
第 11 題
有關排尿控制(control of micturition)過程中的敘述,下列何者最不適當?
核心觀念
本題考排尿控制的神經反射與膀胱平滑肌特性。膀胱充盈時,牽張受器的訊號經骨盆神經傳入薦髓;排尿時,副交感神經促使逼尿肌收縮,陰部神經活動下降,使尿道外括約肌放鬆。排尿反射的協調中樞位於橋腦,不是中腦。
解題方法
掌握排尿控制的三個環節即可判斷:
- 感覺傳入:膀胱壁牽張受器感受充盈,訊號經骨盆神經傳入薦髓。
- 排尿協調:薦髓排尿反射受橋腦排尿中樞整合;排尿時副交感神經活化,逼尿肌收縮、尿道內括約肌放鬆。
- 外括約肌控制:陰部神經負責尿道外括約肌的隨意控制。排尿時陰部神經受到抑制,外括約肌因而放鬆。
選項分析
第 12 題
正常狀況下利尿劑(diuretics)最不可能用於下列何種狀況?
核心觀念
利尿劑會增加腎臟排出鈉與水,降低體內細胞外液量及血液容量。臨床上常用於降低血壓,或減輕水腫與心衰竭造成的液體滯留;若患者已因大量出汗而脫水,繼續促進排水會加重體液不足。
解題方法
先判斷各情況是「體液過多」還是「體液不足」,再看利尿劑的作用是否能改善該狀態:
- 高血壓、水腫及充血性心衰竭常涉及血容量或組織間液過多,利尿劑可增加鈉、水排出,改善相關症狀或血壓。
- 大量出汗會流失水分及電解質,造成體液不足;利尿劑會進一步增加水分排出,因此不適用於正常狀況下的脫水處置。
選項分析
第 13 題
下列何者分泌過多是造成骨質疏鬆症的原因之一?
核心觀念
骨骼會持續進行骨吸收與骨形成的重塑。若骨吸收增加,且超過骨形成的速度,骨量便會逐漸減少,可能造成骨質疏鬆。
甲狀腺素過多會加速骨代謝與骨轉換,使骨吸收增加;若長期處於甲狀腺功能亢進狀態,骨質流失風險上升。因此,本題考查的是不同荷爾蒙分泌過多對骨量的影響。
解題方法
抓住題幹的「分泌過多」:判斷哪一種荷爾蒙升高會促進骨流失。甲狀腺素過多會加速骨重塑,使骨吸收增加,是骨質疏鬆的原因之一,故選甲狀腺素。
選項分析
第 14 題
卵子生成(oogenesis)過程中,第一次減數分裂(first meiotic division)開始於何時?
核心觀念
卵子生成始於胚胎期。卵原細胞增殖後分化為初級卵母細胞,初級卵母細胞在胚胎期開始第一次減數分裂,並停留於減數分裂前期第一階段(prophase I)的雙線期(dictyotene)。出生後直到青春期,卵巢中的初級卵母細胞仍維持此停滯狀態。
解題方法
判斷減數分裂發生的時間,先分清「開始」與「完成」:
- 胚胎期,初級卵母細胞開始第一次減數分裂,隨即停在前期第一階段。
- 青春期後,每個月經週期中,部分濾泡受到刺激而發育;接近排卵時,優勢濾泡內的初級卵母細胞恢復並完成第一次減數分裂,形成次級卵母細胞與第一極體。
- 次級卵母細胞開始第二次減數分裂,排卵時停在中期第二階段;若受精,才完成第二次減數分裂。
題目問的是第一次減數分裂「開始」的時間,因此應選胚胎期,而非濾泡發育時恢復並完成第一次減數分裂的時間。
選項分析
第 15 題
有關泌乳(lactation)作用,下列敘述何者最不適當?
核心觀念
泌乳可分成乳汁生成與排乳兩個相關但不同的作用:
- **泌乳素(prolactin)**主要促進乳腺生成乳汁。
- **催產素(oxytocin)**使乳腺周圍的肌上皮細胞收縮,將乳汁由乳腺泡與乳管排出,稱為排乳反射。
- 嬰兒吸吮乳頭會引發神經內分泌反射,增加泌乳素與催產素分泌,分別支持乳汁生成與排出。
- **黃體素(progesterone)**在妊娠期間促進乳腺發育,但會抑制大量乳汁分泌;胎盤娩出後黃體素下降,才有利於泌乳啟動。
解題方法
先區分「乳腺發育」、「乳汁生成」與「排乳」:
- 看到催產素,聯想肌上皮細胞收縮與乳汁排出。
- 看到泌乳素,聯想乳汁生成。
- 看到吸吮,聯想神經反射促進泌乳素與催產素分泌。
- 黃體素雖參與妊娠期乳腺發育,卻不促進產後乳汁生成;
第 16 題
庫欣氏症(Cushing's syndrome)有月亮臉和水牛肩等臨床表現,主要是因下列何者分泌過多?
核心觀念
庫欣氏症(Cushing's syndrome)是體內長期暴露於過量糖皮質素所造成的臨床症候群,常見表現包括月亮臉、水牛肩、軀幹肥胖、皮膚變薄及肌肉無力。糖皮質素主要由腎上腺皮質束狀帶分泌,皮質醇(cortisol)是人體主要的糖皮質素。
解題方法
看到「庫欣氏症」及月亮臉、水牛肩,先聯想到糖皮質素過多。過量皮質醇會改變脂肪分布,使脂肪較集中於臉部、頸背與軀幹,並促進蛋白質分解,因此出現典型外觀與肌肉無力。故選糖皮質素。
選項分析
- (A) 醛固酮(aldosterone)錯誤。 醛固酮是腎上腺皮質球狀帶分泌的礦物皮質素,主要調節腎臟鈉、鉀與水分平衡;分泌過多常造成高血壓、低血鉀,不是庫欣氏症典型外觀的主因。
第 17 題
下列何者是肝臟生成的血漿蛋白?
核心觀念
本題考「血漿蛋白的合成來源」,尤其是肝臟合成的凝血相關蛋白。血漿蛋白不全由肝臟製造:血管內皮細胞、免疫細胞及其他組織也會分泌蛋白質。判斷時需辨認各選項的主要生成細胞。
解題方法
先找出選項中屬於肝臟合成的蛋白。凝血酶原是凝血因子 II,主要由肝細胞合成並分泌至血漿;其活化後形成凝血酶,參與凝血反應。因此,選項中肝臟生成的血漿蛋白是凝血酶原。
選項分析
- (A) 組織因子路徑抑制劑(TFPI):主要由血管內皮細胞產生,能抑制組織因子-第 VIIa 因子複合體及第 Xa 因子,調節外因性凝血路徑;不是本題所指由肝臟生成的血漿蛋白。
- (B) 凝血酶原(prothrombin):由肝細胞合成,是血漿中的凝血因子 II;
第 18 題
母乳中含有何種形式的抗體,可以保護嬰幼兒的腸道健康?
核心觀念
本題考母乳中的抗體種類,以及各類免疫球蛋白的主要功能。母乳含有分泌型免疫球蛋白 A(secretory IgA,sIgA),可在嬰幼兒腸道黏膜表面提供被動免疫保護。
解題方法
看到「母乳」與「保護腸道健康」,就從黏膜免疫切入。母乳中的 sIgA 可附著於腸道黏膜,協助阻止病原體或毒素黏附、入侵,保護嬰幼兒尚未成熟的腸道防禦系統,因此答案是 IgA。
選項分析
- (A) IgG:錯誤。 IgG 是血液中含量最多的免疫球蛋白,也是可經胎盤傳給胎兒的重要抗體;但母乳保護腸道黏膜的代表性抗體是 sIgA。
第 19 題
當一個人經歷威脅生命的大量失血時,關於人體的反應機制,下列敘述何者錯誤?
核心觀念
本題考大量失血時的代償反應。失血會使循環血量、靜脈回流量與心輸出量下降,動脈壓降低,進而引發壓力感受器反射及荷爾蒙調節,目標是維持重要器官的灌流。
壓力感受器放電減少後,延腦心血管中樞會提高交感神經活性、降低副交感神經活性,使心跳加快、心肌收縮力增強,並促使周邊血管收縮。腎素-血管張力素系統與加壓素也會活化,協助維持血壓與血容量。
解題方法
逐項對照大量失血的代償方向:交感神經活性上升、副交感神經活性下降;心跳與心肌收縮力增加;血管張力素Ⅱ、加壓素分泌增加;靜脈收縮則可動員儲存在靜脈系統的血液,增加靜脈回流。與這些方向相反的選項,就是錯誤敘述。
選項分析
第 20 題
下列何者不會活化凝血反應?
核心觀念
本題考的是血管受損後的止血與凝血反應。血小板接觸受損血管壁的膠原蛋白後會活化;組織因子則啟動外因性凝血途徑;凝血酶能促進纖維蛋白形成,也會放大凝血反應。相較之下,一氧化氮(NO)是血管舒張與抑制血小板活化的訊號,不會活化凝血反應。
解題方法
逐一判斷選項對凝血或血小板的作用:若能促進血小板活化、啟動凝血途徑,或促進纖維蛋白生成,即屬活化凝血相關反應;若會抑制血小板或維持血管舒張,則不是活化因子。
選項分析
- (A) 膠原蛋白(collagen):錯誤。 血管內皮受損後,暴露的膠原蛋白可促使血小板黏附並活化,進而促進血小板聚集與止血反應。
- **(B) 凝血酶(thrombin):錯誤。
第 21 題
關於心電圖中 QRS 波產生時,心房與心室狀態的敘述,下列何者正確?
核心觀念
QRS 波代表心室去極化,也就是心室肌開始接受電氣活化。去極化引發心室收縮,因此 QRS 波出現時,心室正進入收縮期。此時心房已完成去極化與收縮,並開始復極、舒張。
需區分「電氣事件」與「機械事件」:心電圖記錄的是心肌的電氣活動;收縮與舒張則是其後呈現的機械反應。因此,QRS 波不代表心室已完成收縮,而代表心室即將開始收縮。
解題方法
依心臟電氣活動的先後順序判斷:
- P 波代表心房去極化,隨後心房收縮。
- QRS 波代表心室去極化,隨後心室收縮;同時心房開始復極、舒張。
- T 波代表心室復極,之後心室舒張。
因此,QRS 波產生時,心房處於舒張,心室進入收縮,符合選項 (D)。
第 22 題
邊緣系統(limbic system)中,主導空間記憶(spatial memory)和恐懼記憶(fear memory)的構造,依序分別為何?
核心觀念
本題考邊緣系統各構造與記憶功能的對應:
- **海馬體(hippocampus)**參與空間記憶與空間導航,也負責形成新的陳述性記憶。
- **杏仁核(amygdala)**負責情緒學習,尤其是恐懼制約與恐懼記憶。
解題方法
依題目順序配對兩種記憶:先找出主導空間記憶的構造,再找出主導恐懼記憶的構造。空間記憶對應海馬體;恐懼記憶對應杏仁核,因此選項須依序為「海馬體;杏仁核」。
選項分析
第 23 題
臺灣菜色香味俱全,下列何種味道感覺不是透過舌頭味蕾上的味覺受器?
核心觀念
味覺是味蕾上的味覺受器偵測食物中溶解的化學物質後,傳遞至中樞所形成的感覺。基本味覺包括酸、甜、苦、鹹及鮮味;辣則主要是口腔中的痛覺與溫度感受器受到刺激所產生的灼熱感,不屬於基本味覺。
解題方法
先判斷選項描述的是「味覺受器偵測化學物質」的味道,還是由其他感覺受器造成的感受。酸、甜、苦屬於基本味覺;辣感主要由三叉神經相關的痛覺受器感受,例如辣椒素會活化對熱刺激敏感的 TRPV1 受器,因此不是透過舌頭味蕾上的味覺受器產生。
選項分析
第 24 題
【題組共用題幹】
附圖為氧合血紅素解離曲線(oxygen-hemoglobin dissociation curve),下列何種情況最能使該曲線往右移動?
核心觀念
氧合血紅素解離曲線往右移,表示在相同氧分壓下,血紅素的氧飽和度較低,也就是血紅素與氧的親和力下降、較容易釋放氧氣;此時 上升。
高氫離子濃度(低 pH)會透過 **波耳效應(Bohr effect)**降低血紅素對氧的親和力;高體溫也會使血紅素較容易釋氧。兩者都使曲線右移。
解題方法
逐一看選項中的兩個條件是否都促進氧釋放:
- 高氫離子濃度,也就是低 pH:右移。
- 高 pH:左移。
- 高體溫:右移。
- 低體溫:左移。
因此,能使曲線右移的組合是「高氫離子;高體溫」。
選項分析
第 25 題
下列哪一種疾病可能導致肺順應性(lung compliance)降低?
① 新生兒呼吸窘迫症候群(newborn respiratory distress syndrome) ② 肺纖維化(pulmonary fibrosis) ③ 肺氣腫(emphysema)
核心觀念
肺順應性(lung compliance)表示肺在壓力改變時擴張的容易程度,定義為肺容積變化量除以跨肺壓變化量:
順應性降低,代表肺較僵硬,需要更大的壓力變化才能增加相同的肺容積。肺組織的彈性回縮力與肺泡表面張力都會影響順應性。
解題方法
逐一判斷疾病如何改變肺的擴張能力:
- 肺泡表面張力升高,肺泡較不易擴張,順應性降低。
- 肺間質纖維化使肺組織僵硬,順應性降低。
- 肺彈性纖維與回縮力受損,肺容易擴張,順應性增加。
選項分析
① 新生兒呼吸窘迫症候群:正確。 新生兒肺表面活性物質不足,使肺泡表面張力升高、肺泡容易塌陷,肺不易擴張,因此肺順應性降低。
第 26 題
下列何者為活化 glycogen phosphorylase 所需的輔酶?
核心觀念
本題考 glycogen phosphorylase(肝醣磷酸化酶)分解肝醣所需的輔酶。此酵素催化肝醣的磷酸解作用,從肝醣非還原端逐步釋出 glucose-1-phosphate;其輔酶為 pyridoxal phosphate(磷酸吡哆醛,PLP),也就是維生素 B₆ 的活性形式。
解題方法
辨認酵素名稱後,連結其反應與輔酶:glycogen phosphorylase 利用無機磷酸切斷肝醣中的糖苷鍵,而 PLP 的磷酸基參與催化過程,協助無機磷酸進行磷酸解。因此選出 PLP。
選項分析
- (A) thiamin pyrophosphate:錯誤。 硫胺素焦磷酸(TPP)常作為氧化脫羧反應的輔酶,例如丙酮酸去氫酶複合體中的反應;不是 glycogen phosphorylase 的輔酶。
第 27 題
有關五碳糖磷酸途徑(pentose phosphate pathway)調節之敘述,下列何者正確?
核心觀念
五碳糖磷酸途徑(pentose phosphate pathway, PPP)主要在細胞質進行,氧化階段可產生 NADPH 與核糖-5-磷酸。此途徑的主要調節點是葡萄糖-6-磷酸去氫酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase, G6PD),它催化氧化階段的第一步,並受細胞內 NADP⁺與 NADPH 的相對量調節。
NADP⁺是 G6PD 反應的受質,也能促進酵素活性;NADPH則會抑制 G6PD。細胞消耗 NADPH 後,NADP⁺比例上升,PPP 通量因而增加,以補充 NADPH。
解題方法
先辨認 PPP 的關鍵調節酵素是 G6PD,再用酵素位置與輔酶種類判斷選項:PPP 的主要反應位於細胞質,且調節訊號來自 NADP⁺/NADPH 系統,而不是 NAD⁺/NADH 系統。符合上述特徵的敘述即為正確答案。
選項分析
第 28 題
口腔唾液中的澱粉酶(amylase)可以催化下列何者的水解作用?
核心觀念
口腔唾液中的澱粉酶(salivary amylase,又稱 α-amylase)可水解澱粉分子中的 α-1,4 醣苷鍵,將澱粉分解成較短的糊精、麥芽糖及麥芽三糖。它不水解 β-1,4 鍵,也不負責切開 amylopectin 分支處的 α-1,6 鍵。
解題方法
先辨認酵素的鍵結專一性,再核對各選項的醣類與鍵結:
- 唾液澱粉酶:作用於澱粉中的 α-1,4 鍵。
- Amylose(直鏈澱粉)主要由 α-1,4 鍵連接。
- Amylopectin(支鏈澱粉)主鏈為 α-1,4 鍵,分支處為 α-1,6 鍵;α-amylase 可切主鏈的 α-1,4 鍵,但不能切分支的 α-1,6 鍵。
因此,符合酵素作用鍵結的是 amylose 的 α-1,4 醣苷鍵。
選項分析
第 29 題
關於醣類及其相關衍生物的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考查三類醣類相關物質的結構與分類:
- **菊糖(inulin)**是由果糖單位構成的果聚醣,人體缺乏能消化它的酵素,因此可作為膳食纖維。
- **葡胺聚醣(glycosaminoglycans, GAGs)**通常由胺基糖與糖醛酸重複排列而成。
- **蛋白多醣(proteoglycans)**由核心蛋白與共價連接的 GAG 鏈組成;玻尿酸本身是 GAG,沒有核心蛋白,因此不屬於蛋白多醣。
- 醣蛋白與醣脂質含有醣鏈,但醣鏈可由多種單醣組成,不能概括為主要由葡萄糖構成。
解題方法
逐項比對「物質分類」和「組成描述」是否符合定義。特別要分清楚 GAG 與蛋白多醣的關係:多數蛋白多醣帶有 GAG 鏈,但 GAG 本身不必然是蛋白多醣。再檢查醣蛋白、醣脂質的醣鏈組成,避免把「含醣」誤解成「主要由葡萄糖構成」。
選項分析
第 30 題
下列何者為長期缺乏醣類可能引起的代謝作用異常?
核心觀念
長期缺乏醣類會降低可利用葡萄糖的供應,使胰島素分泌下降、升糖素相對增加,促進脂肪組織分解三酸甘油酯。脂肪酸進入肝臟後經 β 氧化產生大量乙醯輔酶 A;同時,肝臟將草醯乙酸優先用於糖質新生,供應血糖,使檸檬酸循環可用的草醯乙酸減少。乙醯輔酶 A 因而轉向酮體生成,造成酮體增加。
解題方法
判斷長期缺醣時,掌握代謝方向即可:糖質新生增加以維持血糖,脂肪分解與脂肪酸氧化增加,肝臟酮體生成也增加。再逐一比對選項,找出符合「缺乏醣類後上升」的代謝作用。
選項分析
第 31 題
關於肝醣磷酸化酶(glycogen phosphorylase)的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
肝醣磷酸化酶(glycogen phosphorylase)負責肝醣分解。它從肝醣的非還原端開始,以無機磷酸()切開 糖苷鍵,產生葡萄糖-1-磷酸(glucose-1-phosphate)。它不能切開分枝處的 鍵;分枝需由去分枝酵素處理。
此酵素有磷酸化型與去磷酸化型:磷酸化酶激酶使其磷酸化,通常提高活性;磷酸蛋白磷酸酶使其去磷酸化,通常降低活性。升糖素則可在肝細胞中透過 蛋白、腺苷酸環化酶及 cAMP 訊號促進此活化流程。
解題方法
先抓住酵素的「切鍵種類」與「調控方式」兩個考點:
- 確認肝醣磷酸化酶切的是 鍵,並由非還原端釋出 glucose-1-phosphate。
- 確認 分枝鍵由去分枝酵素處理。
- 判斷升糖素的 cAMP 訊號是否促進肝醣分解,以及磷酸化對此酵素活性的影響。
因此,將 鍵的磷酸裂解歸給肝醣磷酸化酶的選項,與其催化專一性不符。
選項分析
第 32 題
有關血小板活化因子(platelet-activating factor, PAF)的分子結構和特性,下列何者錯誤?
核心觀念
血小板活化因子(PAF)是一種具有生理活性的醚型甘油磷脂。典型 PAF 的結構為 1-烷基-2-乙醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(1-alkyl-2-acetyl-sn-glycero-3-phosphocholine):甘油骨架的 sn-1 位以醚鍵連接烷基,sn-2 位接乙醯基,sn-3 位接磷酸膽鹼。
PAF 可促進血小板凝集及釋放血小板顆粒內容物,例如血清素;活化的嗜鹼性細胞也能產生並釋放 PAF。
解題方法
先用 PAF 的結構辨認極性頭基:它是磷酸膽鹼,不是磷酸乙醇胺。膽鹼與乙醇胺是不同的含氮醇,因此選項若把 PAF 的頭基說成含乙醇胺,即與標準結構不符。再核對其餘敘述是否符合 PAF 的醚脂質特性與促進血小板活化的作用。
選項分析
第 33 題
關於短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFA)代謝的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
短鏈脂肪酸(SCFA)主要包括乙酸、丙酸與丁酸,通常由大腸菌利用未消化的碳水化合物,尤其是可發酵性膳食纖維,發酵產生。SCFA 可直接在腸道吸收,不必先與膽鹽形成微膠粒;被大腸細胞利用時,亦可作為能量來源。
脂肪酸進入粒線體氧化所需的肉鹼穿梭,主要用於長鏈脂肪酸。短鏈脂肪酸可進入粒線體,不需要肉鹼協助。
解題方法
先辨認題目考的是 SCFA 的來源、腸道吸收與氧化方式。逐項檢視:
- 可發酵性纖維是否能由大腸菌發酵產生 SCFA。
- SCFA 是否需要膽鹽形成微膠粒才能被吸收。
- 大腸細胞是否能利用 SCFA 作為能量。
- SCFA 進入粒線體氧化是否需要肉鹼穿梭。
前三項符合 SCFA 的生理特性;第四項將長鏈脂肪酸的運輸需求錯套到短鏈脂肪酸,因此是錯誤敘述。
第 34 題
關於運動時能量代謝的敘述,下列何者正確?
核心觀念
本題考查運動時的能量來源,以及運動對醣類、脂肪代謝的影響。能量來源會隨運動強度與持續時間改變:高強度運動較依賴醣類代謝;低強度、長時間運動則逐漸提高脂肪酸氧化的貢獻。
脂肪酸進入粒線體後,經由 -oxidation 分解,產生乙醯輔酶 A、 與 ,再供粒線體氧化代謝產生 ATP。
解題方法
先依運動型態判斷主要能量途徑,再辨認各選項所述代謝作用發生的組織及調節方向:
- 低強度、長時間運動:脂肪酸氧化的比例增加。
- 骨骼肌可儲存肝醣,但一般不進行肝臟型的葡萄糖新生,也不以肌肉肝醣輸出血糖。
- 腎上腺素是動員能量的激素,促進脂解與肝醣分解,不促進脂肪合成。
選項分析
(A) 錯誤。低強度、長時間運動的能量供應會逐漸提高脂肪酸氧化的比例;glycolysis(糖解作用)雖仍可提供能量,但不是此類運動的主要代謝特徵。
第 35 題
關於荷爾蒙(hormone)和脂質代謝的關係,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考荷爾蒙如何調節脂肪動員、肝臟脂質合成與酮體生成,並辨別腸泌素 GLP-1 的作用方向。
胰島素通常促進葡萄糖利用、脂肪合成與脂肪儲存,並抑制脂解;升糖素則在禁食時促進肝臟供能,包括脂肪酸氧化與酮體生成。皮質醇可促進脂肪組織釋出脂肪酸。GLP-1 的主要生理作用之一,是促進葡萄糖依賴性的胰島素分泌並抑制升糖素分泌。
解題方法
先抓住禁食與進食狀態下的荷爾蒙方向:禁食時升糖素上升,脂肪酸進入肝臟後可被氧化並用於生成酮體;進食時胰島素上升,促進營養儲存。再檢查各選項是否符合這些作用,尤其留意選項 D 把 GLP-1 對升糖素的作用寫反。
選項分析
第 36 題
有關球蛋白(globular protein)正確折疊對生理功能影響的敘述,下列何者正確?
核心觀念
球狀蛋白質的正確摺疊會形成特定的三維構形,讓蛋白質具備結合、催化或運輸等生理功能。各層級結構的穩定作用不同:
- 初級結構:胺基酸的排列順序,由胺基酸間的肽鍵連結。
- 次級結構:主要由多肽主鏈之間的氫鍵穩定,例如 α 螺旋與 β 摺板。
- 三級結構:由疏水作用、氫鍵、離子作用(鹽橋)、凡德瓦力及雙硫鍵等共同穩定。
- 四級結構:多個多肽次單元之間的作用所形成的排列。
蛋白質摺疊也可用自由能概念理解:在適當條件下,蛋白質會趨向自由能較低的構形。摺疊使多肽鏈可採取的構形數減少,降低構形熵;但疏水側鏈埋入蛋白質內部、釋放周遭有序水分子,可增加水分子的熵。整體而言,蛋白質摺疊的穩定性取決於系統總自由能,而非只看蛋白質本身的熵。
解題方法
先辨認各選項談的是哪一層級結構,再核對其穩定作用是否配對正確:
- 初級結構看肽鍵與胺基酸序列。
- 鹽橋、疏水作用、凡德瓦力等,主要參與較高層級結構的穩定。
- 強酸、強鹼可能改變側鏈的電荷狀態,破壞離子作用,進而使蛋白質變性。
依此判斷,正確選項是 (B)。
選項分析
第 37 題
下列何者不是常用來合成腦部神經傳導物質的胺基酸?
核心觀念
題目在考腦部神經傳導物質的前驅物。甘胺酸與麩胺酸本身可作為中樞神經系統的神經傳導物質;牛磺酸則是含硫胺基酸相關的代謝產物,也具有神經調節作用。胱胺酸主要是由兩個半胱胺酸形成的二硫鍵化合物,並非常用的腦部神經傳導物質合成原料。
解題方法
逐一辨認選項在神經傳導中的角色:若是常見的神經傳導物質,或可直接參與其合成,就符合題意;若主要是蛋白質結構或含硫胺基酸代謝相關分子,則不是常用的合成原料。本題問「何者不是」,應選出與常見神經傳導物質合成關聯較低者。
選項分析
- (A) 甘胺酸(glycine):是中樞神經系統的抑制性神經傳導物質,尤其在脊髓與腦幹作用明顯,因此不是答案。
第 38 題
下列哪一個胺基酸含有氫氧基(hydroxyl group)?
核心觀念
本題考胺基酸側鏈(R 基)的官能基辨識。含有羥基(hydroxyl group,)的胺基酸包括絲胺酸(serine)、蘇胺酸(threonine)及酪胺酸(tyrosine)。辨識時應看側鏈是否有直接連接的 。
解題方法
逐一檢視選項的側鏈結構,找出具有 的胺基酸。酪胺酸的側鏈含有酚羥基,因此符合題意。
選項分析
第 39 題
下列何種胺基酸是屬於生酮作用之胺基酸?
核心觀念
胺基酸分解後,依碳骨架的代謝產物可分為生糖性、生酮性,或兼具生糖與生酮性:
- 生糖性胺基酸的碳骨架可轉成丙酮酸或三羧酸循環中間物,進而用於糖質新生。
- 生酮性胺基酸的碳骨架可轉成乙醯輔酶 A 或乙醯乙醯輔酶 A,進入酮體生成或脂質合成;這些產物不能淨轉換成葡萄糖。
僅屬生酮性的胺基酸只有 白胺酸(leucine)與離胺酸(lysine)。
解題方法
辨認題目列出的胺基酸,並對照其碳骨架的主要分解去向。若其分解產物為乙醯輔酶 A 或乙醯乙醯輔酶 A,即屬生酮性;其中 leucine 是僅生酮性胺基酸,因此符合題意。
選項分析
第 40 題
下列哪一種蛋白質的功能和對抗細菌感染最有關?
核心觀念
本題考辨識蛋白質的功能。抗體是免疫系統中的蛋白質,能辨識並結合特定抗原,參與對抗病原體的免疫反應。
解題方法
先看各選項是否為蛋白質,以及它的主要功能是否與抗菌防禦直接相關。抗體能辨識細菌表面的抗原,並可中和病原體、促進吞噬作用或活化補體,因此最符合題意。
選項分析
- (A) 阻抗素(resistin):錯誤。 阻抗素是一種脂肪細胞激素,也與發炎反應及代謝調控有關;它不是對抗細菌感染的主要蛋白質。
- **(B) 抗體(antibodies):正確。
第 41 題
哺乳動物體內生合成膽固醇(cholesterol)的關鍵酵素 HMG-CoA reductase 會受到多層面及多種因素的調控。下列何者可增加 HMG-CoA reductase 的酵素反應,進而促成膽固醇的生合成?
核心觀念
本題考膽固醇生合成的速率限制酵素 HMG-CoA reductase(HMG-CoA 還原酶) 如何受到荷爾蒙、能量狀態與固醇濃度調控。此酵素催化 HMG-CoA 還原生成甲羥戊酸(mevalonate),是膽固醇合成的重要調節點。
HMG-CoA reductase 活性受磷酸化狀態影響:去磷酸化時活性增加;磷酸化時活性降低。胰島素促進去磷酸化,升糖素則促進磷酸化。能量不足時,AMPK 活化並磷酸化此酵素;氧化固醇則透過回饋調控抑制其表現與活性。
解題方法
逐項判斷各因素是否使 HMG-CoA reductase 活性上升:
- 胰島素代表進食、合成代謝狀態,促進膽固醇合成。
- 升糖素及低能量狀態會使酵素受到磷酸化抑制。
- 氧化固醇代表固醇供應充足,會回饋抑制膽固醇合成。
因此,能增加酵素反應的是胰島素。
選項分析
第 42 題
下列哪個分子不是體內合成胸苷單磷酸(thymidine monophosphate, TMP)的重要前驅物?
核心觀念
本題考查嘧啶核苷酸的合成,特別是胸苷單磷酸(TMP,又稱 dTMP)的生成,以及各種胺基酸與輔因子在核苷酸合成中的角色。TMP 不是直接由 PRPP 組成嘧啶環;它是由尿苷單磷酸衍生的 dUMP 經甲基化形成。
解題方法
先辨認 TMP 的直接前驅物與反應需求:
此反應使用 -亞甲基四氫葉酸提供甲基所需的一碳單位,並使其氧化成二氫葉酸;二氫葉酸再由二氫葉酸還原酶還原回四氫葉酸。因此,葉酸是 TMP 合成的重要輔因子。
再看 dUMP 的來源:嘧啶環可由天門冬胺酸等原料合成,形成尿嘧啶核苷酸後再轉成 dUMP。PRPP 則提供核糖磷酸骨架,是核苷酸合成的重要原料。
第 43 題
關於真核細胞內參與 DNA 複製作用(replication)酵素的敘述,下列何者正確?
核心觀念
本題考真核細胞 DNA 複製中各 DNA 聚合酶的分工,以及複製酵素是否具有校對能力。DNA 聚合酶負責延長新生 DNA 鏈;部分聚合酶另有 外切核酸酶活性,可移除剛加入的錯誤核苷酸,進行校對。
複製起始所需的 RNA 引子由引子酶合成;引子移除則由其他酵素負責。不能只依「參與 DNA 複製」判斷功能,必須分清楚合成引子、延長 DNA、移除引子及校對等工作。
解題方法
先辨認各聚合酶的主要功能:
- DNA 聚合酶 與引子酶形成複合體,負責起始合成:先合成 RNA 引子,再延長一小段 DNA。
- DNA 聚合酶 主要參與 DNA 修復。
- DNA 聚合酶 負責粒線體 DNA 複製;粒線體複製所需的 RNA 引子主要由粒線體 RNA 聚合酶合成。
- DNA 聚合酶 參與核 DNA 複製,具有 外切核酸酶活性,可校對複製錯誤。
據此逐一比對選項,只有描述 DNA 聚合酶 校對功能的選項正確。
選項分析
第 44 題
有關核酸性質的敘述,下列何者正確?
核心觀念
本題考核核酸中 DNA 與 RNA 的結構差異、化學穩定性,以及核酸受熱變性時的紫外線吸收變化。
DNA 的五碳糖是 2-去氧核糖;相較於 RNA 的核糖,DNA 在糖的 C-2′ 位置少一個羥基(),以氫()取代。RNA 的 2′-OH 會促進磷酸二酯鍵在鹼性條件下斷裂,因此 RNA 比 DNA 更容易被鹼水解。
解題方法
逐項核對三個判斷依據:
- 糖的結構:DNA 的 C-2′ 是 ,RNA 的 C-2′ 是 。
- 酸鹼水解穩定性:RNA 在鹼性條件下較容易水解;DNA 缺少 2′-OH,在鹼性條件下相對穩定。酸性條件則可能使核酸發生水解或其他降解,不能說 DNA 與 RNA 都無法水解。
- 紫外線吸收:核酸鹼基在 260 nm 有吸收。DNA 受熱變性、雙股分開後,鹼基堆疊減少,吸光值會上升,此現象稱為增色效應(hyperchromic effect)。這是在比較 DNA 變性前後的吸光值,不是說變性 DNA 的吸光值必定高於 RNA。
選項分析
第 45 題
有關粒線體中參與有氧呼吸的細胞色素(cytochrome),下列敘述何者最適當?
核心觀念
細胞色素(cytochrome)是粒線體電子傳遞鏈中的電子載體,屬於含有血基質(heme)的蛋白質。血基質中的鐵離子可在 與 之間轉換,藉由氧化還原反應接收並傳遞電子。
解題方法
判斷各選項是否符合細胞色素的定義:它是否參與電子傳遞、是否含有 heme,以及是否本身是質子幫浦、ATP 合成酶的輔酶,或非蛋白質成員。
選項分析
第 46 題
兒茶酚胺(catecholamine)是何種胺基酸的衍生物?
核心觀念
兒茶酚胺(catecholamines)是由胺基酸**酪胺酸(tyrosine)**合成的含氮化合物,主要包括多巴胺(dopamine)、正腎上腺素(norepinephrine)與腎上腺素(epinephrine)。合成過程中,酪胺酸先轉變為多巴,再形成多巴胺,之後可進一步生成正腎上腺素與腎上腺素。
解題方法
辨認兒茶酚胺的合成前驅物即可作答:從酪胺酸開始,依序記憶「酪胺酸 → 多巴 → 多巴胺 → 正腎上腺素 → 腎上腺素」。因此,兒茶酚胺的胺基酸來源是酪胺酸。
選項分析
第 47 題
下列何種分子是細胞內重要的第二傳訊者(second messenger)?
核心觀念
本題考細胞訊息傳遞中的「第二傳訊者」(second messenger)。細胞外的第一傳訊者(例如荷爾蒙)與細胞膜上的受體結合後,會啟動細胞內的訊息傳遞;細胞內負責傳遞或放大訊息的小分子,即稱為第二傳訊者。
常見的第二傳訊者包括環腺苷單磷酸(cAMP)、環鳥苷單磷酸(cGMP)、鈣離子(Ca²⁺)及肌醇三磷酸(IP₃)。其中,cAMP 是由 ATP 經腺苷酸環化酶(adenylyl cyclase)催化生成。
解題方法
辨認選項中哪個分子是「環狀核苷酸」即可。cAMP 是細胞內重要的第二傳訊者,可活化蛋白質激酶 A(PKA),進一步調節細胞內蛋白質的活性與生理反應。其他選項雖然與核苷酸代謝有關,但不是本題所指的典型第二傳訊者。
選項分析
第 48 題
下列何者為丙酮酸去氫酶複合體(pyruvate dehydrogenase complex)主要的作用?
核心觀念
丙酮酸去氫酶複合體(pyruvate dehydrogenase complex, PDH complex)催化丙酮酸的氧化脫羧,把糖解作用產生的丙酮酸轉成乙醯輔酶 A,連接糖解作用與檸檬酸循環。反應需輔酶參與,並產生 NADH 與二氧化碳:
此反應主要發生於粒線體基質,且在生理條件下具不可逆性。
解題方法
抓住酵素名稱中的「去氫酶」與 PDH 的關鍵反應:丙酮酸移除一個碳並釋出二氧化碳,同時被氧化,剩餘的二碳乙醯基接上輔酶 A,形成乙醯輔酶 A。因此,題目詢問 PDH complex 的主要作用時,應選「丙酮酸氧化並產生 acetyl-CoA」。
選項分析
- (A) 將丙酮酸轉換成 phosphoenolpyruvate:錯誤。 這是糖質新生相關步驟。
第 49 題
Propionyl-CoA carboxylase 需要何種維生素作為輔酶?
核心觀念
本題考查脂肪酸及胺基酸代謝中的羧化反應,以及各類輔酶所對應的維生素。Propionyl-CoA carboxylase(丙醯輔酶 A 羧化酶)催化丙醯輔酶 A 羧化,生成甲基丙二醯輔酶 A;此反應需要 **biotin(生物素,維生素 B7)**作為輔酶。
解題方法
先辨認酵素名稱中的 carboxylase:羧化酶負責將二氧化碳固定到受質上,而生物素能攜帶並轉移活化的二氧化碳,因此是典型羧化反應的輔酶。
反應可寫為:
選項分析
第 50 題
溶菌酶(lysozyme)可分解革蘭氏細菌的肽聚醣(peptidoglycan)分子,該反應速率較不受下列何者的影響?
核心觀念
本題考酵素催化機制。溶菌酶(lysozyme)能水解細菌肽聚醣中醣苷鍵,其催化作用主要涉及受質構形改變、酸鹼催化與共價催化;金屬離子催化則不是溶菌酶反應的主要機制。
解題方法
逐一比對選項所列的催化方式是否參與溶菌酶水解肽聚醣:
- 受質構形改變有助於酵素穩定轉移態。
- 酸鹼催化可協助醣苷鍵斷裂。
- 共價催化可形成短暫的酵素-受質共價中間體。
- 金屬離子催化須由金屬離子參與穩定電荷或活化受質;溶菌酶的典型機制不依賴金屬離子。
因此,反應速率較不受金屬離子催化作用影響。
選項分析