114 年 國立臺灣大學藥學系碩士班《生物化學（A）》

B-form DNA 是 DNA 的標準結構，具有以下特徵：
(A) 錯誤。DNA 的鹼基位於螺旋的內部，與另一股的鹼基配對。外側是醣-磷酸骨架。
(B) 錯誤。DNA 的兩股是反向平行（antiparallel），一股是 5'→3' 方向，另一股是 3'→5' 方向。
(C) 錯誤。

核心觀念

Sanger 定序利用雙去氧核苷三磷酸（ddNTP）造成新生 DNA 鏈終止。一般 DNA 核苷酸在糖的 3′ 碳上具有羥基（3′-OH），可與下一個核苷酸形成磷酸二酯鍵；ddNTP 缺少 2′-OH 與 3′-OH，其中缺少 3′-OH 是造成鏈終止的關鍵。

解題方法

判斷選項時，抓住 ddNTP 的結構與功能：DNA 聚合酶將 ddNTP 接到新生鏈末端後，因末端沒有 3′-OH，無法再接上下一個核苷酸，因此 DNA 鏈在該位置停止延長。Sanger 定序再根據不同長度的終止片段，判讀 DNA 序列。

選項分析

題目描述的是一種利用 PCR 技術，透過設計含有單一核苷酸變異的引子（primer）來在基因中引入特定突變的方法。

(A) 正確。Site-directed mutagenesis（定點誘導突變）就是一種能夠在 DNA 分子的特定位置引入精確突變的技術，通常會利用 PCR 來達成。題目描述的正是這種技術的應用。
(B) 錯誤。Southern blot hybridization（南方墨點雜交）是一種用於檢測特定 DNA 序列的方法，它利用放射性或螢光標記的探針與目標 DNA 結合，但本身不直接引入突變。
(C) 錯誤。

第二信使（second messenger）是在細胞內傳遞信號的小分子，它們由細胞膜上的受體接收到細胞外信號後產生，並在細胞內放大和傳遞信號。

(A) 錯誤。胰島素（Insulin）是一種激素，是第一信使（first messenger），它與細胞表面的受體結合，啟動細胞內的信號傳導。
(B) 錯誤。ATP（Adenosine triphosphate）是細胞的主要能量貨幣，雖然它在某些信號通路中可能作為底物或調節物，但它本身通常不被視為典型的第二信使。
(C) 錯誤。

DNA 的超顯色效應（hyperchromic effect）是指當雙股 DNA 分子解鏈（變性）成單股時，其在 260 nm 波長下的紫外光吸收強度增加的現象。

(A) 錯誤。吸收度是增加，不是減少。
(B) 正確。當 DNA 變性（例如加熱或改變 pH 值）時，雙股螺旋結構被破壞，鹼基對之間的堆積作用（base stacking）減弱。這種堆積作用會對鹼基的 π 電子產生遮蔽效應，降低其在 260 nm 的吸收。當雙股分離成單股後，鹼基的 π 電子暴露出來，吸收能力增強，導致在 260 nm 的吸收度增加。
(C) 錯誤。

核心觀念

本題考查水溶性維生素的生理生化功能及其缺乏症，核心概念如下：

1. 維生素 $\text{B}_{12}$（鈷胺素，Cobalamin）之功能：
   • 體內主要輔酶形式為甲基鈷胺素（Methylcobalamin）與腺苷鈷胺素（5'-Deoxyadenosylcobalamin）。
   • 參與「同半胱胺酸（Homocysteine）轉甲基生成甲硫胺酸（Methionine）」以及「甲基丙二酸單醯-CoA（Methylmalonyl-CoA）異構化為琥珀醯-CoA（Succinyl-CoA）」兩大重要反應。
2. 惡性貧血（Pernicious Anemia）的病理生理：
   • 惡性貧血專指因自體免疫或胃黏膜萎縮，導致胃壁細胞（Parietal cells）受損，無法正常分泌內在因子（Intrinsic Factor, IF）。
   • 內在因子缺乏使維生素 $\text{B}_{12}$ 無法在迴腸末端被吸收，進而阻礙 DNA 合成中的「葉酸循環」（造成葉酸陷阱 Folate trap），引發紅血球發育異常（巨球性貧血，Megaloblastic anemia），並伴隨脊髓後索及側索脫髓鞘神經病變。

解題方法

題目詢問「何種營養素缺乏會導致惡性貧血（Pernicious anemia）症狀」：

1. 直接鎖定貧血類型與維生素的對應關係：Pernicious anemia 專指維生素 $\text{B}_{12}$ 吸收障礙引起的貧血。
2. 逐一檢視各選項之生理功能與主要缺乏症，排除其他維生素與礦物質。

選項分析

• (A) Vitamin $\text{B}_{12}$：【正確】
  維生素 $\text{B}_{12}$ 缺乏會導致巨球性貧血與神經退化症狀；當其肇因於胃壁細胞受損缺乏內在因子而引起吸收不良時，在臨床與生化學上即稱為「惡性貧血（Pernicious anemia）」。

• (B) Vitamin C：【錯誤】
  維生素 C（抗壞血酸，Ascorbic acid）為水溶性抗氧化劑，在生化上主要作為脯胺酸羥化酶（Prolyl hydroxylase）與離胺酸羥化酶（Lysyl hydroxylase）的還原劑以維持膠原蛋白（Collagen）的三股螺旋結構。

嘌呤的 Salvage pathway（回收途徑）是細胞回收和再利用嘌呤鹼基的途徑，以節省能量。題目問的是控制游離鳥嘌呤（guanine）和次黃嘌呤（hypoxanthine）回收的酶。

(A) 錯誤。Adenosine phosphoribosyltransferase（腺苷磷酸核糖基轉移酶）主要負責腺苷（adenosine）的回收。
(B) 正確。Hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase（次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖基轉移酶，簡稱 HGPRTase）是嘌呤回收途徑中的關鍵酶。

核心觀念

本題考查 AMP（腺苷酸）中含氮原子的數目，以及嘌呤完全分解時各氮原子的去向。

AMP 的含氮鹼基部分為腺嘌呤（adenine），其分子式為：

$\mathrm{C_5H_5N_5}$

因此，一個 AMP 的腺嘌呤部分共含有 $5$ 個氮原子。若題目所稱的 AMP catabolism 是指嘌呤完全分解，並將氮以游離氨（$\mathrm{NH_3}$）形式釋出，最多可產生 $5$ 個游離氨分子。

解題方法

AMP 的分解可先脫除磷酸形成 adenosine，再經由嘌呤分解途徑逐步降解。重點在於追蹤腺嘌呤的 $5$ 個氮原子：

在哺乳類中，通常將 AMP 分解至尿酸（uric acid）為止。尿酸仍保留 $4$ 個氮原子，而腺嘌呤原本的 $5$ 個氮原子中，有 $1$ 個在腺嘌呤脫氨過程中以游離氨釋出。

但本題選項沒有 $1$，表示題目採用的是「完全分解至所有氮皆轉為游離氨」的計算方式。此時：

題目要求判斷圖中所示的蛋白質二級結構類型。圖中顯示的是一個 β 轉角（beta-turn），也稱為 β 彎曲（beta-bend）或反向迴轉（reverse turn）。β 轉角是蛋白質鏈中常見的一種結構，它使蛋白質鏈能夠發生急劇的彎曲，通常連接兩個反向平行的 β 折疊鏈段。

β 轉角根據形成氫鍵的殘基位置不同，可以分為幾種類型，其中最常見的是 Type I 和 Type II。

• Type I β 轉角：在第 i 和第 i+3 個殘基之間形成氫鍵，且構象為 $\phi_i$, $\psi_i$, $\phi_{i+1}$, $\psi_{i+1}$, $\phi_{i+2}$, $\psi_{i+2}$, $\phi_{i+3}$, $\psi_{i+3}$。其特徵是第 i+1 個殘基通常具有順式（cis）構象，而第 i+2 個殘基的 $\psi$ 角通常為負值。
• Type II β 轉角：也在第 i 和第 i+3 個殘基之間形成氫鍵。其特徵是第 i+2 個殘基的 $\psi$ 角通常為正值，這使得該殘基的空間構象與 Type I 不同。

核心觀念

本題考查 Bohr effect（波耳效應）：周邊組織產生較多 $CO_2$ 時，會使反應：

產生較多 $H^+$、降低局部 pH，使血紅素對氧氣的親和力下降。因此氧合血紅素解離曲線向右移，在相同 $pO_2$ 下，血紅素攜帶的氧量較少，能釋放更多氧氣給組織。

解題方法

由圖中周邊組織的 $pO_2$ 位置讀值：

• 正常情況下，血紅素氧含量約為 $0.6$。
• 周邊組織 $CO_2$ 濃度升高後，右移曲線在相同 $pO_2$ 下的氧含量約為 $0.3$。

因此，因 Bohr effect 額外釋放的氧量為：

換算為血紅素最大攜氧量的百分比，即約增加：

也可由氧氣釋放量表示：

核心觀念

本題測驗胺基酸異化作用（Amino Acid Catabolism）的中間產物與碳骨架降解途徑（Degradation Pathways）。

在人體與多數哺乳動物體內，20 種標準胺基酸代謝後會分別匯入 7 種主要的代謝中間產物（Pyruvate、Acetyl-CoA、Acetoacetyl-CoA、$\alpha$-Ketoglutarate、Succinyl-CoA、Fumarate、Oxaloacetate）。

其中，**$\alpha$-酮己二酸（$\alpha$-Ketoadipate，6碳二羧酸）**是特定胺基酸分解途徑中的關鍵共同中間體：

1. 離胺酸（Lysine）：經由醣質離胺酸途徑（Saccharopine pathway）降解，生成 $\alpha$-Ketoadipate，隨後經氧化去羧作用（Oxidative decarboxylation）轉化為 Glutaryl-CoA，最終進入 Acetoacetyl-CoA。
2. 色胺酸（Tryptophan）：在犬尿氨酸途徑（Kynurenine pathway）中，裂解產物 2-Amino-3-carboxymuconate-6-semialdehyde 經去羧後形成 2-Aminomuconate-6-semialdehyde，再經氧化、轉氨作用等步驟生成 $\alpha$-Ketoadipate，匯入與 Lysine 相同的代謝支線，最終生成 Acetoacetyl-CoA。

解題方法

1. 結構碳數與代謝邏輯推導：
   $\alpha$-Ketoadipate 結構為 $\mathrm{HOOC-CH_2-CH_2-CH_2-C(=O)-COOH}$，為 6 個碳的 $\alpha$-酮二羧酸（dicarboxylic acid）。
   • Lysine 具有 6 個碳的直鏈碳架，去氨與氧化後的骨架恰好形成 6 碳二羧酸（$\alpha$-Ketoadipate）。
   • Tryptophan 的降解產物除了 Alanine 之外，芳香環開環後的片段亦會形成 6 碳的中間產物，經轉氨作用生成 $\alpha$-Ketoadipate。
2. 配對篩選：
   比對常見胺基酸異化途徑，尋找路徑中明確存在 $\alpha$-Ketoadipate 者，僅有 Lysine 與 Tryptophan。

選項分析

• (A) Methionine, Histidine【錯誤】：
  • Methionine：主要轉化為 $S$-Adenosylmethionine (SAM)，經去甲基與轉硫作用生成 Homocysteine，進一步縮合生成 Cysteine，其剩餘碳骨架轉化為 $\alpha$-Ketobutyrate，最終生成 Succinyl-CoA。

此題考查脂肪酸的性質和代謝。

(A) 錯誤。脂肪酸主要以三酸甘油酯（triglycerides）的形式儲存在脂肪組織（adipose tissue）中，而不是肌肉組織。肌肉組織主要儲存能量為糖原。
(B) 錯誤。不飽和脂肪酸（含有雙鍵）相較於飽和脂肪酸，由於雙鍵的存在，其分子結構更不易緊密堆積，因此熔點較低，流動性較好，並且通常被認為比飽和脂肪酸「親水性」稍強一些（雖然總體上仍是疏水的）。雙鍵越多，通常熔點越低，越不容易固化。
(C) 正確。

膽固醇（Cholesterol）的合成是一個複雜的多步驟過程，其起始原料是乙醯輔酶 A (acetyl-CoA)。

膽固醇合成的總體路徑可以分為三個階段：

1. 乙醯輔酶 A 轉化為甲羥戊酸 (mevalonate)：這個階段涉及乙醯輔酶 A 的縮合，形成 HMG-CoA，然後 HMG-CoA 被還原為甲羥戊酸。這是限速步驟，由 HMG-CoA 還原酶（HMG-CoA reductase）催化。
2. 甲羥戊酸轉化為異戊二烯焦磷酸 (isopentenyl pyrophosphate)：這個階段涉及甲羥戊酸的磷酸化和脫羧。

核心觀念

本題考查**脂質傳訊分子（Lipid signaling molecules）中類二十碳酸（Eicosanoids）**的生合成途徑與前驅物。

1. 類二十碳酸（Eicosanoids）：由 20 個碳的多不飽和脂肪酸衍生而來，包含前列腺素（Prostaglandins, PG）、血栓素（Thromboxanes, TX）與白三烯（Leukotrienes, LT）。
2. 旁分泌作用（Paracrine signaling）：此類荷爾蒙分子半衰期極短（數秒至數分鐘），合成後釋出作用於鄰近細胞（旁分泌）或自身細胞（自分泌, autocrine），不需經由全身血液循環長時間運輸。
3. 生合成來源：前列腺素等分子最主要的直接前驅物為細胞膜磷脂質上的花生四烯酸（Arachidonate / Arachidonic acid, $20:4^{\Delta 5,8,11,14}$）。受刺激時，由磷脂酶 $\text{A}_2$（Phospholipase $\text{A}_2$, $\text{PLA}_2$）水解釋出，再經環氧化酶（Cyclooxygenase, COX，又稱 $\text{PGH}_2$ synthase）催化轉化為各類前列腺素。

解題方法

1. 分析作用機制與化學本質：
   題目關鍵字為 paracrine hormones 與 prostaglandins。前列腺素屬於類二十碳酸家族，是由 20 碳脂肪酸經氧化環化反應生成的局部傳訊分子。
2. 對應前驅脂肪酸：
   在哺乳動物體內，合成前列腺素與血栓素的直接基質為具有 20 個碳原子與 4 個順式雙鍵的花生四烯酸（Arachidonate）。因此直接鎖定具有 20 碳骨架的多元不飽和脂肪酸選項。

選項分析

• (A) Palmitate（軟脂酸／棕櫚酸）— 錯誤
  • 化學結構為 16 碳飽和脂肪酸（$16:0$），是人體內脂肪酸新生合成（de novo fatty acid synthesis）的主要最終產物，主要用於儲能（合成三酸甘油酯）與建構膜結構，非前列腺素的前驅物。
• (B) arachidonate（花生四烯酸）— 正確

酮體（ketone bodies），包括乙醯乙酸（acetoacetate）、β-羥丁酸（β-hydroxybutyrate）和丙酮（acetone），是肝臟在碳水化合物供應不足時，將脂肪酸分解產生的乙醯輔酶 A 進一步代謝生成的。酮體可以被身體大部分組織（如大腦、心肌、骨骼肌）作為能量來源。

然而，肝臟本身不能有效利用酮體作為燃料，因為肝臟缺乏將酮體分解成乙醯輔酶 A 所必需的關鍵酶——β-ketoacyl-CoA transferase（也稱為 succinyl-CoA:3-oxoacid CoA transferase）

題幹問的是醯基載體蛋白（Acyl Carrier Protein, ACP）在脂肪酸生物合成中的重要性。ACP 是脂肪酸合成酶複合物（fatty acid synthase, FAS）的一個關鍵組分。

(A) 錯誤。ACP 攜帶的是生長中的脂肪酸鏈，而不是最終產物。最終產物的釋放是由硫酯酶（thioesterase）催化完成的。
(B) 錯誤。乙醯輔酶 A 羧化酶（acetyl-CoA carboxylase, ACC）是脂肪酸合成的第一個限速酶，它將乙醯輔酶 A 轉化為丙二醯輔酶 A。ACP 參與的是脂肪酸鏈的延伸過程，而不是 ACC 的連接。
(C) 正確。

此題考查棕櫚醯輔酶 A (palmitoyl-CoA) 的 β-氧化過程。棕櫚醯輔酶 A 是含有 16 個碳原子的飽和脂肪酸。β-氧化過程是將脂肪酸鏈逐步縮短，每次縮短兩個碳原子，並產生一個乙醯輔酶 A 分子、一個 FADH2 和一個 NADH。

為了將 16 個碳原子的棕櫚醯輔酶 A 分解成 8 個乙醯輔酶 A 分子，需要進行 (16/2) - 1 = 7 次 β-氧化循環。
每次 β-氧化循環包括以下步驟：

1. 氧化：脂肪醯輔酶 A 被氧化為反式-Δ2-脂肪烯醯輔酶 A，產生 FADH2。

核心觀念

本題考查胰島素（insulin）在進食後對脂質代謝的調節作用。胰島素是促進合成代謝的荷爾蒙，當血糖升高時，會促進葡萄糖利用與脂質合成，並抑制脂肪分解。

胰島素促進的主要脂質合成包括：

1. 脂肪酸合成：促進 acetyl-CoA carboxylase（ACC）與 fatty acid synthase（FAS）的活性，增加脂肪酸生成。
2. 三酸甘油酯合成：將新合成的脂肪酸酯化至 glycerol-3-phosphate，形成 triacylglycerol（TAG）。
3. 膽固醇合成：促進 HMG-CoA reductase，增加膽固醇生成。

因此，本題應選出包含膽固醇、脂肪酸與三酸甘油酯的選項。

解題方法

判斷各脂質是否屬於胰島素主要促進的合成產物：

• 脂肪酸：屬於典型的胰島素促進合成途徑。
• 三酸甘油酯：胰島素促進脂肪酸合成，也促進葡萄糖轉為 glycerol-3-phosphate，因此有利於 TAG 合成。
• 膽固醇：胰島素可促進 HMG-CoA reductase，因而刺激膽固醇合成。
• 磷脂與鞘脂：雖然細胞能合成這些脂質，但不是本題所要辨認的胰島素典型主要刺激項目。

所以正確組合為：

選項分析

(A) (2) and (4)

胺基酸的分解代謝（catabolism）的第一步通常是去除胺基。這個過程有多種方式，但對於大多數胺基酸來說，最常見的第一步反應是轉胺基作用（transamination）。

(A) 氧化脫胺基（Oxidative deamination）是另一種去除胺基的方式，通常發生在谷氨酸上，產生 α-酮酸和氨。雖然也是常見的反應，但對於大多數胺基酸來說，轉胺基是更普遍的第一步。
(B) 羥基化（Hydroxylation）是在分子中加入羥基，這通常是合成代謝或特定修飾的反應，而不是胺基酸分解的第一步。
(C) 正確。

此題考查光反應如何調節卡爾文循環（Calvin cycle）的關鍵酶。卡爾文循環是光合作用的碳固定階段，發生在葉綠體的基質（stroma）中。光反應產生的 ATP 和 NADPH 是卡爾文循環的能量和還原力來源。光照會引起葉綠體內一系列的生化和物理變化，以優化卡爾文循環的效率。

以下是光照引起的主要變化，這些變化都與調節卡爾文循環酶活性有關：
(A) Rubisco activase 的激活：Rubisco 是卡爾文循環中碳固定階段的關鍵酶，它與 RuBP 結合 CO2。Rubisco activase 是一種 ATP 依賴性酶，它通過使 Rubisco 的活性位點暴露出來，來激活 Rubisco。光照會激活 Rubisco activase。
(B) Mg2+ 從類囊體腔（thylakoid lumen）流出：光合磷酸化過程中，質子（H+）從基質泵入類囊體腔，導致類囊體腔 pH 降低。

核心觀念

本題考查丙酮酸羧化酶（pyruvate carboxylase）的反應機制，以及 ATP 三個磷酸基的功能。

丙酮酸羧化酶催化糖質新生的第一個繞道反應，將丙酮酸轉變為草醯乙酸：

此反應需要：

• ATP 提供能量；
• 碳酸氫根提供新增的羧基碳；
• 生物素（biotin）暫時攜帶活化的羧基；
• 丙酮酸羧化酶催化羧化反應。

ATP 的磷酸基由靠近核糖至遠離核糖依序稱為：

• $\alpha$-phosphate：直接連接核糖；
• $\beta$-phosphate：位於中間；
• $\gamma$-phosphate：最末端磷酸基。

解題方法

碳酸氫根本身反應性不高，必須先由 ATP 活化。丙酮酸羧化酶利用 ATP 的末端 $\gamma$-磷酸基，使碳酸氫根形成高能的羧基磷酸（carboxyphosphate，也稱 carbonyl phosphate）：

其概念上的結構可表示為：

其中 ATP 的 $\gamma$-磷酸基轉移至碳酸氫根，形成具有高反應性的羧基磷酸。羧基磷酸接著分解產生二氧化碳，二氧化碳先轉移至酵素上的生物素，再轉移至丙酮酸，生成草醯乙酸。

因此，題目兩個空格應為：

1. ATP 的 $\gamma$-phosphate；
2. carbonylphosphate（carboxyphosphate）。

選項分析

核心觀念

P/O 比值是氧化磷酸化中，每消耗一個氧原子（相當於還原 $\frac{1}{2}O_2$）所合成的 ATP 數。電子傳遞鏈中，若電子由 NADH 進入，會經過複合體 I、III、IV；若由與黃素相連的酵素進入，則會略過複合體 I，因此可用於合成的 ATP 較少，P/O 比值低於 2。

氧化還原反應中，底物氧化會伴隨電子受體還原。黃素蛋白接受電子後由氧化態轉為還原態，可將電子送入電子傳遞鏈。

解題方法

題幹指出 P/O 比值小於 2，表示底物氧化產生的電子沒有經由 NADH 所走的完整路徑進入電子傳遞鏈，而是由黃素相關路徑進入。初始氧化步驟中，底物失去氫或電子，與之直接配對的黃素蛋白則接受電子而被還原。

因此，直接與底物氧化相耦聯的是黃素蛋白的還原。

選項分析

糖解作用（glycolysis）在細胞質中產生 NADH。NADH 必須進入線粒體才能通過氧化磷酸化產生 ATP。然而，線粒體內膜對 NADH 是不通透的，因此細胞質中的 NADH 需要通過特定的「穿梭系統」（shuttle system）將其電子傳遞到線粒體基質中的 NAD+ 或 FAD。

不同的組織具有不同的穿梭系統，這會影響細胞質 NADH 傳遞到線粒體產生的 ATP 量。

• 蘋果酸-天冬胺酸穿梭系統 (Malate-aspartate shuttle)：主要存在於肝臟、心臟和腎臟等組織中。這個系統將細胞質 NADH 的電子傳遞給線粒體基質中的 NAD+，產生 NADH，然後 NADH 進入電子傳遞鏈，產生約 2.5 個 ATP。
• 甘油磷酸穿梭系統 (Glycerol-3-phosphate shuttle)：主要存在於骨骼肌和腦組織中。

細胞的能量狀態（ATP/ADP/AMP 的比例）是調節代謝途徑的關鍵因素。高能量狀態（ATP 水平高，ADP 和 AMP 水平低）通常會抑制分解代謝，促進合成代謝。低能量狀態（ATP 水平低，ADP 和 AMP 水平高）則相反。這種調節主要通過變構調節（allosteric regulation）來實現。

(A) 錯誤。ATP、ADP、AMP 主要通過變構調節酶的活性，而不是直接結合 DNA 來調控基因轉錄。雖然 AMP 激活 AMPK 後會影響某些轉錄因子，但這不是直接調節。
(B) 正確。ATP、ADP 和 AMP 可以與代謝途徑中的許多酶發生變構結合，改變這些酶的活性。

肌肉收縮時，能量的產生方式取決於氧氣供應。

• 無氧條件下：當氧氣供應不足時，糖解作用產生的丙酮酸（pyruvate）會被還原成乳酸（lactate），以再生 NAD+，從而維持糖解作用的持續進行。這是無氧代謝的主要特徵。
• 有氧條件下：當氧氣供應充足時，糖解作用產生的丙酮酸會進入線粒體，轉化為乙醯輔酶 A，然後進入檸檬酸循環（citric acid cycle）和氧化磷酸化，產生大量的 ATP。

題目問的是，為什麼有氧收縮時乳酸形成較少。

核心觀念

本題考查細菌在氮源不足或充足時，如何透過 **glutamine synthetase（GS，麩醯胺合成酶）**調節氨基氮同化。

GS 催化反應如下：

GS 的活性受到可逆性腺苷酸化（adenylylation）調節：

• 去腺苷酸化（deadenylylation）：GS 活化。
• 腺苷酸化（adenylylation）：GS 活性降低，通常視為失活狀態。

其調控階層為：

其中：

• GlnD 使 PII 蛋白進行 uridylylation 或 deuridylylation。
• PII 的修飾狀態調控 ATase。
• ATase 負責 GS 的 adenylylation 或 deadenylylation。

解題方法

判斷本題的關鍵，是先分清楚三種不同的修飾反應：

1. GS 的修飾：adenylylation／deadenylylation。
2. PII 蛋白的修飾：uridylylation／deuridylylation。
3. ATase 的功能：催化 GS 的腺苷酸化與去腺苷酸化。

當細胞缺乏固定氮時，麩醯胺濃度下降，PII 傾向被 uridylylation。此狀態會促使 ATase 去除 GS 上的 AMP，使 GS 活化，以增加麩醯胺生成。

當細胞含氮充足、麩醯胺濃度升高時，PII 去除 UMP，進而使 ATase 促進 GS 腺苷酸化，使 GS 活性降低。

因此，uridylyl transferase 雖然不直接修飾 GS，卻可透過 PII 與 ATase 間接調控 GS 的活化與失活。

選項分析

(A) Glutamine synthetase is active when adenylation.

錯誤。GS 在腺苷酸化時活性降低；去腺苷酸化時才是活化狀態。

可整理為：

(B) Glutamine synthetase is modulated by PIII protein.

錯誤。參與此調控系統的是 PII protein，不是 PIII protein。

題目考查酶催化反應中的過渡態（transition state）。過渡態是反應物分子在轉化為產物的過程中，能量最高、最不穩定的瞬間狀態。酶的作用是降低反應的活化能，從而加速反應。

(A) 錯誤。酶-底物複合物（enzyme-substrate complex, ES）是底物結合到酶的活性位點上形成的複合物，它是一個相對穩定的中間體，但它不同於能量最高的過渡態。酶與過渡態的結合通常比與底物或產物的結合更強。
(B) 錯誤。

鹼基的互變異構（tautomerism）是指鹼基分子中質子位置的移動，導致其結構發生變化，形成另一種異構體。雖然鹼基的主要形式是酮式（keto form），但在生理條件下，也存在少量烯醇式（enol form）或其他互變異構體。

這些互變異構體可能與正常配對的鹼基形成不同的氫鍵模式，從而導致鹼基配對錯誤（mismatches）。例如，鳥嘌呤的烯醇式可以與胸腺嘧啶（thymine）配對，而正常的鳥嘌呤是與胞嘧啶（cytosine）配對。

受體酪胺酸激酶（Receptor Tyrosine Kinases, RTKs）是一類細胞膜受體，它們在細胞生長、分化和代謝等過程中起著關鍵作用。當配體（ligand）結合到 RTK 的胞外區域時，受體會發生構象變化，導致其胞內激酶結構域發生二聚化，並啟動信號傳導級聯反應。

RTKs 的信號傳導的第一步通常是受體自身的酪胺酸殘基的磷酸化（autophosphorylation）。這種磷酸化反應發生在受體胞內激酶結構域的特定酪胺酸殘基上。這些磷酸化位點可以作為停泊位點，招募下游的信號蛋白，如 SH2 結構域的蛋白，從而啟動細胞內的信號傳導級聯。

磷脂酶 C (Phospholipase C, PLC) 是一種在細胞信號傳導中起關鍵作用的酶。它通常與 G 蛋白偶聯受體（GPCRs）或酪胺酸激酶受體（RTKs）偶聯。

PLC 的作用是水解磷脂醯肌醇 4,5-二磷酸（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate, PIP2），PIP2 是細胞膜的一種磷脂。PLC 的水解作用產生兩個重要的第二信使：

1. 三磷酸肌醇 (Inositol trisphosphate, IP3)：IP3 是一種水溶性分子，可以擴散到細胞質中，並結合到內質網上的 IP3 受體，引起鈣離子（Ca2+）從內質網釋放到細胞質中，提高細胞質 Ca2+ 濃度，觸發下游的細胞反應。

核心觀念

本題考查酵素動力學（Enzyme Kinetics）中最基礎且核心的 米氏方程式（Michaelis-Menten Equation）。

在單基質酵素催化反應模型中：

根據穩態假設（Steady-state assumption），初始反應速率 $v_0$（或簡記為 $v$）與受質濃度 $[\text{S}]$ 的關係式為：

其中最大反應速率 $V_{\max} = k_{\text{cat}}[\text{E}]_{\text{t}}$（$k_{\text{cat}}$ 為催化常數 turnover number，在此簡化模型中等於 $k_2$；$[\text{E}]_{\text{t}}$ 或 $[\text{E}]$ 代表酵素總濃度）。將 $V_{\max}$ 代入後，米氏方程式亦常表示為：

解題方法

1. 辨識變數與物理意義：
   • 題幹選項中出現的常數與符號：$v$ 為反應速率、$k_{\text{cat}}$ 為催化常數（題幹拼寫為 $k_{\text{cal}}$，為印刷筆誤）、$[\text{E}]$ 為酵素濃度、$[\text{S}]$ 為受質濃度、$K_{\text{m}}$ 為米氏常數。
2. 比對標準形式：
   • 雙曲線飽和動力學的形式必須具備「分子為最大速率乘以受質濃度（即 $k_{\text{cat}}[\text{E}][\text{S}]$）」以及「分母為米氏常數加上受質濃度（即 $K_{\text{m}} + [\text{S}]$）」。
   • 選項 (D) 雖然在純文字排版上省略了括號且將 $k_{\text{cat}}$ 印成 $k_{\text{cal}}$，但其結構即為 $v = \frac{k_{\text{cat}}[\text{E}][\text{S}]}{K_{\text{m}} + [\text{S}]}$。

選項分析

核心觀念

本題考查**競爭性抑制（competitive inhibition）**對酵素動力學參數 $K_m$ 與 $V_{\max}$ 的影響。

競爭性抑制劑會與受質競爭酵素的活性部位，形成酵素—抑制劑複合體：

由於抑制劑與受質競爭同一活性部位，增加受質濃度即可降低抑制劑的影響。因此：

• $V_{\max}$：不變
• 表觀 $K_m$：增加
• 達到相同反應速率需要更高的受質濃度

米氏方程式為：

競爭性抑制存在時，可寫為：

其中：

因此表觀米氏常數為：

而 $V_{\max}$ 不受影響。

解題方法

判斷抑制型態時，先確認抑制劑與受質的競爭關係：

1. 競爭性抑制劑會占據酵素活性部位，使受質較難與酵素結合。
2. 在低受質濃度下，反應速率下降。
3. 提高受質濃度後，受質能競爭性排除抑制劑。
4. 當受質濃度足夠高時，仍可達到原本的最大反應速率，因此 $V_{\max}$ 不變。
5. 因為需要更高的 $[S]$ 才能達到原先的一半最大速率，所以表觀 $K_m$ 增加。

也可由雙倒數圖判斷。競爭性抑制的 Lineweaver–Burk 方程式為：

其 $y$ 軸截距 $\frac{1}{V_{\max}}$ 不變，代表 $V_{\max}$ 不變；斜率增加，代表表觀 $K_m$ 增加。

選項分析

題目要求找出關於膽固醇代謝的不正確敘述。

(A) 錯誤。乳糜微粒（Chylomicrons）主要由飲食中的脂肪（三酸甘油酯）組成，運輸到身體各處。雖然膽固醇也包含在乳糜微粒中，但膽固醇的合成主要發生在肝臟，而不是在腸細胞（enterocytes）的內質網中合成。腸細胞從飲食中吸收膽固醇，並將其包裝成乳糜微粒運輸。但是，乳糜微粒的主要成分是三酸甘油酯，而不是膽固醇。這個敘述有兩個問題：乳糜微粒的主要成分；膽固醇的合成主要在肝臟。
(B) 正確。膽固醇酯（Cholesteryl esters）是膽固醇與脂肪酸形成的酯。在肝臟中，膽固醇與脂肪酸酯化形成膽固醇酯，使其疏水性更強，便於通過脂蛋白（如 VLDL、HDL）運輸到身體各組織。

核心觀念

本題考查「酮體（ketone bodies）」的種類、生成條件、代謝用途，以及糖尿病與飢餓狀態下的生理意義。

肝臟在脂肪酸大量分解時，產生大量 acetyl-CoA。當草醯乙酸因糖質新生而不足，acetyl-CoA 無法充分進入檸檬酸循環，便在肝臟粒線體中進行酮體生成（ketogenesis）。

三種主要酮體為：

1. 乙醯乙酸（acetoacetate）
2. β-羥基丁酸（β-hydroxybutyrate）
3. 丙酮（acetone）

其中乙醯乙酸與 β-羥基丁酸具有酸性；丙酮則是揮發性中性物質。當酮體生成量超過周邊組織利用能力時，酸性酮體累積，會造成血液酸化，嚴重時形成酮酸中毒（ketoacidosis）。

解題方法

判斷各選項是否符合酮體的三個關鍵特徵：

• 酮體的正確種類
• 酮體生成的生理條件
• 酮體能否被腦部利用，以及其對血液酸鹼值的影響

只要掌握「低胰島素、高脂肪分解、肝臟生成、腦部可利用」這條主線，即可逐項判斷。

選項分析

(A) 錯誤

選項列出的三種物質為「Acetoacetate、β-ketobutyrate、acetone」。

正確名稱應為 β-hydroxybutyrate（β-羥基丁酸），不是 β-ketobutyrate。三種主要酮體應寫作：

因此本選項因酮體名稱錯誤而不正確。

(B) 正確

酮體生成增加時，乙醯乙酸與 β-羥基丁酸會在血液中累積。這兩者具有酸性，會消耗血液中的碳酸氫根，使血液 pH 下降：

若酮體生成速率超過肌肉、心臟與腦部等組織的利用能力，就會引發酮酸中毒。糖尿病患者因胰島素嚴重不足，特別容易發生糖尿病酮酸中毒（diabetic ketoacidosis, DKA）。

因此本選項正確。

(C) 錯誤

脂肪酸的生物合成（fatty acid biosynthesis）是一個需要多種底物和輔酶參與的過程。

脂肪酸合成的起始步驟是由乙醯輔酶 A 羧化酶（acetyl-CoA carboxylase, ACC）催化，將乙醯輔酶 A (acetyl-CoA) 轉化為丙二醯輔酶 A (malonyl-CoA)。這個反應需要碳酸氫根離子（HCO3-）作為碳源，並且需要生物素（biotin）作為輔酶。

ACC 的反應方程式如下：
Acetyl-CoA + HCO3- + ATP → Malonyl-CoA + ADP + Pi
(需要 Biotin 作為輔酶)

因此，乙醯輔酶 A、生物素、碳酸氫根離子和丙二醯輔酶 A 都是脂肪酸合成所必需的。

核心觀念

本題考查長鏈脂肪酸進入粒線體進行 β-氧化時的「肉鹼穿梭系統（carnitine shuttle）」。

長鏈脂肪酸必須先活化成脂醯輔酶 A（fatty acyl-CoA），但 fatty acyl-CoA 無法直接穿越粒線體內膜，因此需經由以下步驟：

1. 脂肪酸活化

   由 fatty acyl-CoA synthetase 催化：

   $\text{Fatty acid}+\text{CoA}+\text{ATP}\rightarrow \text{Fatty acyl-CoA}+\text{AMP}+\text{PP}_i$

   ATP 被分解為 AMP 與焦磷酸（$PP_i$），之後 $PP_i$ 再水解，因此總共消耗 2 個高能磷酸鍵。

2. 形成脂醯肉鹼

   外膜上的 carnitine palmitoyltransferase I（CPT I）將脂醯基由 CoA 轉移至 carnitine：

   $\text{Fatty acyl-CoA}+\text{Carnitine}\rightarrow \text{Acylcarnitine}+\text{CoA}$

3. 穿越粒線體內膜

   Acylcarnitine 由 carnitine-acylcarnitine translocase 運送進入粒線體基質，同時將游離 carnitine 運出。

4. 重新形成脂醯輔酶 A

   內膜基質側的 CPT II 將脂醯基轉回 CoA：

   $\text{Acylcarnitine}+\text{CoA}\rightarrow \text{Fatty acyl-CoA}+\text{Carnitine}$

   生成的 fatty acyl-CoA 即可進入 β-氧化。

解題方法

判斷各選項時，掌握三個關鍵：

• 長鏈脂肪酸必須先活化，但 ATP 活化成本是 2 個高能磷酸鍵。
• CPT I 位於粒線體外膜，是肉鹼穿梭的主要速率限制步驟；CPT II 位於內膜的基質側。

核心觀念

脂肪酸 β-氧化每一輪通常依序進行四步反應：氧化、加水、再氧化、硫解。第一步由脂醯輔酶 A 去氫酶催化，產生反式-Δ²-烯醯輔酶 A，並將 FAD 還原為 FADH₂；第二步則由烯醯輔酶 A 水合酶（enoyl-CoA hydratase）加水。

天然不飽和脂肪酸的雙鍵通常是順式構形。若雙鍵位置使脂肪酸在 β-氧化途中形成順式-Δ³-烯醯輔酶 A，烯醯輔酶 A 異構酶會將它轉成反式-Δ²-烯醯輔酶 A，讓後續反應得以繼續。這條路徑會略過該輪原本由去氫酶催化的第一步氧化，因此少產生一個 FADH₂。

解題方法

先把題目分成兩個判斷：不飽和脂肪酸的雙鍵如何接入 β-氧化，以及它是否改變乙醯輔酶 A 的產量。

單元不飽和脂肪酸進行 β-氧化時，順式雙鍵經過數輪反應後，會形成不適合直接進入水合步驟的中間物；異構酶會將雙鍵調整成可供水合酶作用的反式-Δ²構形。因為這時不必再由脂醯輔酶 A 去氫酶建立雙鍵，該輪便少產生一個 FADH₂。碳鏈仍照常切割，因此相同碳數的脂肪酸產生相同數量的乙醯輔酶 A。

選項分析

核心觀念

本題測驗動脈粥狀硬化（Atherosclerosis）的分子生化與病理生理機制（脂質代謝與慢性發炎反應之交互作用）。

動脈粥狀硬化的現代病理觀念為「血管內皮損傷與慢性發炎假說（Response-to-injury hypothesis）」，其致病機轉可歸納為下列連續關鍵步驟：

1. 脂蛋白沉積與氧化：血漿中過量的低密度脂蛋白（Excess LDL）穿透血管內皮細胞，滯留於動脈內膜下層（subendothelial space），並受到活性氧物質（ROS）氧化形成氧化型 LDL（Oxidized LDL, ox-LDL）。
2. 內皮活化與黏附分子表現：ox-LDL 刺激血管內皮細胞引發局部發炎反應（Inflammation），誘導內皮細胞表面表現細胞黏附分子（Cell adhesion molecules，如 VCAM-1、ICAM-1 與 Selectins）。
3. 單核球趨化與穿透：循環中的單核球（Monocytes）藉由結合黏附分子滾動並黏附於內皮上，隨後在趨化因子（如 MCP-1）引導下穿透內皮進入內膜下層。
4. 巨噬細胞分化與泡沫細胞形成：進入組織的單核球分化為巨噬細胞（Macrophages），透過其表面清道夫受體（Scavenger receptors, 如 CD36、SR-A）無節制吞噬 ox-LDL，脂質累積變性成為泡沫細胞（Foam cells），最終堆積形成脂肪斑塊（Fatty streaks）與動脈粥狀硬化斑塊。

解題方法

本題採「病理機制鏈條檢驗法」，檢視題目所列的四項因子是否均為動脈粥狀硬化發生與發展過程中的關鍵參與者：

• (1) Excess LDL：為形成斑塊的起始抗原與主要脂質來源。
• (2) Inflammation：貫穿斑塊起始、進展、纖維帽破裂及血栓形成的病理核心。
• (3) Adhesion molecules：促使白血球黏附於內皮細胞的關鍵分子橋樑。
• (4) Monocytes：轉化為巨噬細胞進而形成泡沫細胞的先驅免疫細胞。

四者在病理生理學上皆有明確且直接的因果關係，因此四項皆涉及動脈粥狀硬化的發生。

選項分析

• (1) Excess LDL（過量 LDL）：參與。
  血中過量的 LDL 會滲透並累積於血管內膜下層，經氧化後產生 ox-LDL，具有高度細胞毒性與促發炎性，是啟動動脈粥狀硬

β-氧化是脂肪酸分解代謝產生乙醯輔酶 A 的過程，發生在線粒體基質中。一個典型的 β-氧化循環包括四個步驟，這些步驟會重複進行，直到脂肪酸鏈被完全分解。

這四個步驟的順序是固定的：

1. 氧化 (Oxidation)：脂肪醯輔酶 A 的 α 和 β 碳之間形成一個雙鍵（C-C double bond），同時 FAD 被還原成 FADH2。這個步驟相當於 (3) Formation of a C-C double bond。
2. 水合 (Hydration)：在雙鍵上加入一分子水，形成 β-羥基脂肪醯輔酶 A。這個步驟相當於 (2) Hydration of a double bond。

檸檬酸循環（Citric Acid Cycle, CA cycle），也稱為三羧酸循環（TCA cycle）或克氏循環，是細胞呼吸的中心環節。雖然檸檬酸循環的反應式中沒有直接出現氧氣，但它被認為是「有氧」代謝的一部分，原因如下：

(A) 錯誤。檸檬酸循環發生在線粒體基質中，但這本身並不意味著它依賴氧氣。
(B) 錯誤。檸檬酸循環確實包含氧化反應，但許多無氧代謝也包含氧化反應。
(C) 正確。

卡爾文循環（Calvin cycle, CC）是光合作用的暗反應階段，用於將 CO2 固定並轉化為糖類。

(A) 正確。卡爾文循環是光合作用碳固定的主要途徑，存在於所有進行光合作用的真核生物（如植物、藻類）以及許多進行光合作用的原核生物（如藍細菌）中。
(B) 正確。卡爾文循環的核心反應是利用 CO2 和核酮糖-1,5-二磷酸（ribulose-1,5-bisphosphate, RuBP）進行碳固定，生成 3-磷酸甘油醛（glyceraldehyde-3-phosphate, G3P）。G3P 隨後可以被用於合成葡萄糖、蔗糖或其他有機分子。
(C) 正確。

核心觀念

本題考查不同維生素衍生輔酶在羧化與脫羧反應中的功能：

• Biotin（生物素）：常作為二氧化碳的攜帶者，參與羧化反應。
• Thiamine pyrophosphate，TPP（硫胺素焦磷酸）：可穩定反應中形成的碳負離子中間體，常參與脫羧反應，尤其是 $\alpha$-酮酸的脫羧。
• Lipoate（硫辛酸）：主要負責攜帶酰基及傳遞電子，常見於氧化性脫羧複合體，但不是脫羧步驟的主要輔酶。
• Pyridoxal-5-phosphate，PLP（磷酸吡哆醛）：主要參與胺基酸的轉胺、脫羧及其他胺基酸代謝反應。

解題方法

先判斷兩種反應的典型輔酶。

1. 羧化反應：Biotin

羧化反應是將二氧化碳加入受質，通常需要 ATP 活化碳酸氫根。Biotin 會暫時攜帶活化的羧基，再將羧基轉移至受質。

典型反應包括：

• Pyruvate carboxylase
• Acetyl-CoA carboxylase
• Propionyl-CoA carboxylase

例如 pyruvate carboxylase 的反應為：

其中 biotin 是羧基的攜帶者。

2. 脫羧反應：TPP

脫羧反應會移除受質中的羧基，尤其是 $\alpha$-酮酸脫羧時，TPP 的 thiazolium ring 可穩定脫羧後形成的碳負離子中間體，使反應能夠進行。

典型例子包括：

• Pyruvate dehydrogenase complex
• $\alpha$-Ketoglutarate dehydrogenase complex
• Transketolase
• Pyruvate decarboxylase

以 pyruvate dehydrogenase complex 為例，第一步由 TPP 參與丙酮酸的脫羧；之後產生的二碳片段才轉移至 lipoamide。

核心觀念

葡萄糖進入肝細胞後，首先被磷酸化為葡萄糖-6-磷酸（glucose-6-phosphate, G6P）。G6P 是肝臟葡萄糖代謝的共同分流點，可依細胞需求進入下列途徑：

1. 糖解作用（glycolysis）：產生丙酮酸，再轉換為乙醯輔酶 A，供脂肪酸合成使用。
2. 磷酸戊糖途徑（pentose phosphate pathway）：產生 NADPH 與五碳糖。
3. 葡萄糖釋放作用：經葡萄糖-6-磷酸酶水解，生成游離葡萄糖並釋放至血液。
4. 肝醣合成（glycogenesis）：轉換為肝醣儲存。

因此，本題的判斷重點是：各選項是否都是肝臟中 G6P 的實際代謝去路。

解題方法

以 G6P 為中心，逐一檢查其能否進入各條代謝途徑：

• 若 G6P 進入糖解作用，可經由丙酮酸形成乙醯輔酶 A。
• 若進入磷酸戊糖途徑，可形成 NADPH 與核糖-5-磷酸等五碳糖。
• 若經葡萄糖-6-磷酸酶作用，可生成游離葡萄糖。
• 若活化為 UDP-glucose，則可用於肝醣合成。

四個敘述均成立，因此選擇「以上皆是」。

選項分析

(A) catabolized to acetyl-CoA for fatty acid biosynthesis

正確。

G6P 可先進入糖解作用：

丙酮酸再經丙酮酸去氫酶複合體轉換為乙醯輔酶 A：

在肝臟能量充足時，乙醯輔酶 A 可透過檸檬酸穿梭系統移至細胞質，作為脂肪酸新生合成的碳源。因此，G6P 確實能被分解並間接提供脂肪酸合成所需的乙醯輔酶 A。

(B) generate NADPH and pentoses

正確。

G6P 可進入磷酸戊糖途徑。其氧化階段可產生 NADPH：

核心觀念

本題考糖核苷酸的差向異構反應。差向異構酶會改變分子中單一手性中心的立體構型；本題改變的是半乳糖與葡萄糖在第 4 個碳（C4）的構型，分子中的 UDP 基團則保留。

解題方法

原卷圖中左側是 UDP-galactose，右側是 UDP-glucose；兩者保有相同的 UDP 基團，差別在糖環 C4 的立體構型。因此，這是 C4 的差向異構反應，催化酵素為 UDP-glucose 4-epimerase，選項寫作 UDP-glucose 4-epimerase。

此酵素以酵素結合的 NAD⁺ 協助反應：先將 C4 的羥基氧化成羰基，再從相反方向還原，完成 C4 立體構型轉換。反應可逆，因此也能催化 UDP-glucose 轉成 UDP-galactose。

選項分析

• (A) Hexose isomerase：錯。 己糖異構酶通常催化醛糖與酮糖之間的異構化，例如葡萄糖與果糖的轉換；本題不是醛酮互變。
• **(B) UDP-galactose 4-isomerase：錯。

核心觀念

本題考查肌肉在嚴格無氧代謝下可利用哪些能量來源。肌肉收縮直接消耗 ATP；磷酸肌酸可快速補充 ATP；葡萄糖與肝醣則能經由無氧糖解產生 ATP。脂肪酸需經 β 氧化產生乙醯輔酶 A，再進入檸檬酸循環與氧化磷酸化，不能作為嚴格無氧條件下的燃料。

解題方法

判斷每個選項是否能在沒有氧氣參與的情況下，直接供應肌肉收縮所需的 ATP，或協助再生 ATP：

• ATP 可直接供肌肉收縮使用。
• 磷酸肌酸可透過肌酸激酶反應快速再生 ATP。
• 葡萄糖與肝醣可經無氧糖解產生 ATP。
• 棕櫚酸的分解仰賴有氧代謝，因此不符合嚴格無氧條件。

選項分析

(A) ATP：正確。
肌球蛋白 ATP 酶水解 ATP，提供肌肉收縮所需能量。肌肉細胞內儲存的 ATP 可立即使用，但含量有限。

(B) 磷酸肌酸：正確。
磷酸肌酸可將磷酸基轉移給 ADP，快速補充 ATP：

核心觀念

醣苷鍵的名稱由兩部分組成：

• 異頭碳的構型：在此圖中，第一個醣的異頭碳是 C1。以六員環的 Haworth 投影判斷，若 C1 上的醣苷取代基與 C5 的 $CH_2OH$ 在同側，為 $\beta$；在異側則為 $\alpha$。
• 連接位置：讀出第一個醣的異頭碳與第二個醣上哪個碳相連，例如 C1 接到 C4，即為 $(1\to4)$。

解題方法

圖中可讀到：左側醣的異頭碳 C1 經由氧橋連到右側醣的 C4；左側醣的 $CH_2OH$ 與 C1 上的醣苷取代基位於環的同側。因此，此鍵為 $\beta(1\to4)$。

判定時先追蹤氧橋兩端所接的碳，確定連接位置；再看第一個醣異頭碳上的取代基相對於 $CH_2OH$ 的方向，判斷 $\alpha$ 或 $\beta$。

選項分析

核心觀念

三種層析法依蛋白質不同性質分離：

• 離子交換層析：依蛋白質的淨電荷分離。
• 凝膠過濾層析：依分子的大小與形狀造成的水動力體積差異分離。
• 親和層析：依蛋白質與特定配體或基質的結合能力分離。

解題方法

原卷第 47 題詢問蛋白質的離子電荷、形狀、以及與基質結合強度，分別對應哪種層析管柱。依序將每項性質配對：電荷對應離子交換；形狀對應凝膠過濾；基質結合強度對應親和層析。因此順序是「離子交換、凝膠過濾、親和層析」。

選項分析

核心觀念

本題考查粒線體電子傳遞鏈、ATP 合成酶與質子梯度的關係。電子傳遞鏈把質子由粒線體基質泵至膜間腔，建立質子電化學梯度；質子經 ATP 合成酶回流時，提供合成 ATP 的能量。

• **Oligomycin（寡黴素）**阻塞 ATP 合成酶的質子通道，使質子難以回流，ATP 合成受阻。質子梯度累積後，電子傳遞鏈受到回饋抑制，耗氧量下降。
• **2,4-Dinitrophenol（2,4-DNP）**是解偶聯劑，可攜帶質子穿過粒線體內膜，消散質子梯度。這會解除梯度對電子傳遞鏈的抑制，但不會解除 oligomycin 對 ATP 合成酶的阻塞。

解題方法

依原卷第 48 題，題幹指出 2,4-DNP 是解偶聯劑，oligomycin 直接阻斷 ATP 合成反應，並詢問加入 2,4-DNP 後會如何。判斷時要分開看兩個作用：2,4-DNP 能消散質子梯度，讓電子傳遞恢復；但 ATP 合成酶仍被 oligomycin 阻塞，因此 ATP 合成不會恢復。

選項分析

核心觀念

本題考胰高血糖素（glucagon）的作用器官與血糖調節。胰高血糖素主要作用於肝臟，使肝臟增加葡萄糖的生成與釋出，協助維持血糖；它不會直接促進骨骼肌的肝醣分解。

肝臟可將肝醣分解所得的葡萄糖-6-磷酸去磷酸化，產生游離葡萄糖並釋入血液。骨骼肌缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，肌肉肝醣分解所得的葡萄糖-6-磷酸主要供肌肉自身使用，不能直接釋出葡萄糖以提高血糖。

解題方法

先辨認各選項描述的是哪個組織的代謝反應，再判斷該反應是否由胰高血糖素啟動。肝臟肝醣分解與糖質新生都能增加血糖，符合胰高血糖素的作用；骨骼肌肝醣分解則主要由腎上腺素及肌肉收縮所引起，不是胰高血糖素的直接作用。因此，題目問「except」時，應選出不屬於胰高血糖素生理作用的敘述。

選項分析

核心觀念

本題考考粒線體氧化磷酸化中的解偶聯作用。2,4-二硝基苯酚（2,4-DNP）是脂溶性的弱酸，可攜帶質子穿越粒線體內膜，消散膜兩側的質子梯度。質子動力勢平時驅動 ATP 合成；梯度被消散後，電子傳遞與 ATP 合成便不再緊密耦聯。

解題方法

原卷第 50 題問 2,4-DNP 的敘述何者正確，選項涵蓋其質子化位置、對 TCA 循環與電子傳遞的影響、穿膜能力，以及作為減肥藥的歷史。判斷重點是追蹤 DNP 如何攜帶質子跨膜：粒線體膜間腔的質子濃度較高，DNP 在膜間腔結合質子後穿過內膜，在基質釋放質子；DNP 的陰離子再回到膜間腔，完成質子搬運。

解偶聯使質子梯度下降，電子傳遞鏈可加快運作，氧化代謝也會加速；但 ATP 合成效率降低。因此，符合此機制的選項是（B）。

選項分析