111 年第一次營養師-生理學與生物化學

題目一
請詳述氧氣於血液中的運送機制，並說明可影響氧氣結合及運送的因素。(13 分)
《命中:詳見志聖 111 年 A 冊講義 p124、p188/題庫班講義 p25、p65》
一、 概述
1. 氧的運輸與 Hbo2 解離曲線氧氣隨空氣一道經呼吸作用而進入肺部，目前認為大氣中的氧進
入肺泡及其毛細血管的過程為：
A. 大氣與肺泡間的壓力差使大氣中的氧通過呼吸道流入肺泡；
B. 肺泡與肺毛細血管之間的氧分壓差又命名氧穿過肺泡呼吸表面而彌散進入肺毛細血管，
再進入血液，其 O2 的大部分與 Hb 結合成氧合血紅蛋白(HbO2)的形式存在，並進行運送，
少部分以物理溶解形式存在，均隨血流送往全身各組織器官。
2. 血液中 O2 和 CO2 只有極少量以物理溶解形式存在，大部分 O2 以 Hb 為載體在肺部和組織之
間往返運送。
3. Hb 是運輸 O2 和 CO2 的主要物質，將 O2 由肺運送到組織，又將 CO2 從組織運到肺部，在 O2
和 CO2 運輸的整個過程中，均有賴於 Hb 載體對 O2 和 CO2 親和力的反比關係：當 PO2 升高時，
促進 O2 與 Hb 結合，PO2 降低時 O2 與 Hb 解離。
二、 表解：
1. CO2 運輸方式：

溶解態運輸 佔 7%
2.7ml CO2/100ml 血
以碳醯胺基血紅素（acrbaminohemoglobin）/ 氨基甲血
CO2 與 Hb 的胺基結合 佔 23%
紅蛋白形式運輸（HbNCO2）
重碳酸鹽
佔 70% CO2+H2O→H2CO3→H+＋HCO3−、調節酸鹼：緩衝 H2CO3
(bicarbonate)
2. O2O2 運輸方式：

與 Hb 結合形成氧合血紅素（HbO2HbO2） 佔 97%
溶於血漿中 佔 3%
三、 可影響氧氣結合及運送的因素：
1. 曲線右移（波爾效應/巴氏效應，Bohr effect）意義：
A. 原因：O2 與肺泡 Hb 結合力下降(HbO2→Hb＋O2)飽和度下降(Dissolved O2)
B. 目的：使血紅素中之氧容易釋放到組織中供利用向右移動促使更多的氧釋出
C. 影響因素： (右移)

 PO2↓、PCO2↑、劇烈運動，登山、貧血
 PCO2 (平均靜脈血 CO2 分壓)↑→酸性環境中，血紅素釋出較多氧
+
 [H ]↑、pH↓

 乳酸↑酮酸中毒
 BMR↑、BT ↑：：溫度(核心體溫)升高可刺激氧合血紅素釋放氧氣→反應向右移
 2,3DPG↑：可加強氧輸送至組織
  呼吸性酸中毒

2. 曲線左移意義：
A. 原因：O2 與 Hb 結合力上升(HbO2←Hb＋O2)飽和度上升
B. 目的：以使血紅素更容易與氧結合：血紅素在肺中、結合氧氣是因該處：肺泡氣氧分壓
較高，代表肺血管(必須使血紅素更容易與氧結合)
3. 一氧化碳(CO)中毒：
A. 一氧化碳結合之血紅素無法攜帶氧
B. 血紅素減少氧釋放，曲線左移
C. Hb 總含量正常、HbO2 總含量↓、動脈氧分壓↓、動脈血氧含量↓

題目二
請說明疫苗注射提供宿主免疫抵禦能力的機制。(12 分)擬答
《命中:詳見志聖 p160 / 題庫班講義 p58 / 這一次模擬考試有命中》

1796 年 Edward Jenner 為抵抗牛痘病毒(cowpox virus)☆所製備的第一個疫苗→這個疫苗提供了人

體抵抗天花(smallpox)一種致死疾病的免疫力疫苗(vaccine)
一、 定義：可使動物體產生對抗外來病原之能力的生物製劑，施用方式可為口服或注射。
二、 製造方法：有用殺死的病原體製成，亦有用減毒的毒素製成。
三、 預防疾病之原理：
動物體內的抗體免疫可分為一級反應與二級反應。某抗原第一次接觸個體後，個體所產生的
抗體反應稱為一級反應，此時該個體產生記憶細胞，可長時間存於動物體內，若第二次再接
觸此抗原，記憶細胞迅速分裂產生漿細胞與記憶細胞，漿細胞再產生抗體對抗抗原，稱為二
級反應。其比較如下：

產生抗體所需時間 抗體濃度 抗體存在時 抗體產生量

一級反應 長 低 短 lgM 較多
二級反應 短 高 長 lgG 較多
不具有對抗某疾病病原體之抗體(亦即未曾接觸過該病原體)的個體，給予施打疫苗，可令該
個體產生一級反應，並產生記憶細胞儲存，他日若接觸該病原體將可迅速產生二級反應，預
防疾病的發生。

immunity 主動免疫(active) 被動免疫(passive)

母體經胎盤擴散給胎兒(IgG)
可以通過胎盤從母親到胎兒的抗體保護
自然誘因 因生病而產生免疫力
→被動免疫
PS：由母乳獲得 IgA
接種疫苗(vaccination) 注射已成之抗體→免疫血清
＝免疫注射(immunization) 自然獲得的被動免疫涉及→打入抗體
人工誘因 →自身細胞產生抗體 藉 由 注 射 包 含 gamma 球 蛋 白 的 抗 血 清
一個細長的病源體被用來刺激身體製造抗體來 (antiserum) 預 防 疾 病 是 一 個 ___ 的 例
抵抗病源體的過程→接種疫苗(vaccination) 子。
 注射一次或多次，可連續接種，不產生過敏作
注射次數 注射一次，不宜連續接種易產生過敏
用。
免疫力產生 7－10 天，慢 即刻產生，快
免疫時效 長(數年) 短(數週)
抗體來源 本身產生之抗體 應用具有免疫性動物之抗體
用途 預防疾病 治療疾病
形成記憶細
是 否
胞
題目三
請試述下列關於脂肪酸代謝之差異：
一、 脂肪酸結構有 methyl end 與 carboxyl end，依此請說明脂肪酸合成與分解時的方向性。(3
分)
二、 棕櫚酸(16：0)與硬脂酸(18：0)兩種脂肪酸氧化時，ATP 產率的差異？(3 分)
三、 硬脂酸(18：0)與油酸(18：1)兩種脂肪酸氧化時，ATP 產率的差異？(3 分)
四、 相較於 16：0 脂肪酸，18：2 脂肪酸之合成，需要額外那兩種酵素的參與？(4 分)
擬答
一、 脂肪酸合成由甲基端(CH3)往羧基端(COOH)合成
脂肪酸氧化分解由羧基端(COOH)往甲基端(CH3)進行
二、 一分子棕櫚酸進行完整 ATP 產率，需經 7 次 βoxidation，產生 7 個 NADH2, FADH2 及 8 分子
acetyl CoA，扣除活化脂肪酸需要 2 分子 ATP，總計獲得 129 ATP
相較於棕櫚酸，硬脂酸進行完整 ATP 產率，需經 8 次 βoxidation，產生 8 個 NADH2, FADH2 及
9 分子 acetyl CoA，扣除活化脂肪酸需要 2 分子 ATP，總計獲得 146 ATP
三、 不飽和脂肪酸相較於飽和脂肪酸略過一次 Acyl CoA dehydrogenase 作用，因此減少一分子
FADH2 生成，故油酸產生 ATP 產率為 146-2=144 ATP
9 12
四、 C16：0 棕櫚酸需經由△ desaturase 及△ desaturase 分別進行去飽和作用方可形成

9,12
△ 的 C18：2 亞麻油酸

題目四
請說明下列各項目：(每小題 3 分，共 12 分)
一、 分子篩層析(size-exclusion chromatography)分離蛋白質的原理暨其蛋白質溶離的順序。
二、 清潔劑造成蛋白質變性之原理。
三、 酵素加速反應進行之原理。
四、 人體無法將脂肪轉換為葡萄糖，而植物卻可由脂肪合成葡萄糖之原因。
擬答
一、Size-exclusion chromatography 是利用混合物質中分子大小進行分離，分子較小者會因為
充填入凝膠孔隙而滯留，分子大者，則可通過凝膠間隙，而先被分離出來。
二、清潔劑多為強鹼溶液，強鹼會破壞蛋白質結構中的雙硫鍵及非共價鍵結導致胺基酸的胜肽鍵
暴露並相互纏繞，導致變性作用發生。
1. 酵素可精準的抓住催化反應的各個分子
2. 促進酵素-反應物複合物的產生
 3. 減少過渡狀態所需的自由能而加速反應進行
三、植物可藉由乙醛酸小體，執行乙醛酸循環，將脂肪酸氧化生成 acetyl CoA 與 oxaloacetate
代謝為葡萄糖。
110 年第二次營養師-生理學與生物化學
題目一 (請直接點選題目觀看答案)
請說明個體凝血機制如何運作？（10 分）又維生素 K 如何參與凝血機制之進行？（5 分擬答
《命中:詳見志聖 110 生理學課本 A 冊，p132～133，題庫班 T2，p51～52》
一、 血液凝固(coagulation)
1. 步驟：

受傷的血管和其鄰近組織產生痛覺而引起的神經反射，加上依附於受傷血
血管痙攣 管的血小板會釋出血清素（又稱血清胺）（serotonin）和血栓素（又稱凝
（vascular Spasm） 血脂素 A，thromboxaneA2；TXA2）等二種血管收縮物質，引起血管壁平滑
肌的收縮，是為血管痙攣，可維持 30 分鐘

當血管破裂或受到外傷時，血管壁上的膠原蛋白暴露而活化血小板，並分
血小板栓塞形 泌大量的腺嘌呤核苷二磷酸（adenosindiphosphate；ADP）和血漿血栓素
（Platelet Plug） →導致血管收縮，再進而使更多的血小板堆積形成血小板栓塞，而有效的
防止血管內血液流失。

參與凝血有關的化學物質稱為凝血因子（coagulation factor），它包括
血液凝固
血漿的凝血因子、血小板的凝血因子、及受傷體表釋出的凝血因子等。大
（Coagulation）
多數的凝血因子皆由肝臟製造。

2. 內及外在途徑

內在途徑 外在途徑

速度 慢 快
啟動因素 血管受傷，暴露膠原纖維與血小板接觸(活化血小板) 組織受傷
相關凝血因子 12、11、9、8 3，7
3. 共同凝血路徑(common coagulation pathway)

二、 維生素 K 如何參與凝血機制：
 1. 依照 Vander's 人體生理學敘述：
肝臟落要維生素 K 的存在•才能正常合成凝血蛋白原以及其他凝血因子(Vit.K 是
9，10，2，7 此四個凝血因子的依賴因子)
2. 依照 Fox 人體生理學敘述：

A. 缺乏維生素 K ，肝臟中凝血酶原和其他凝血因子的形成不足
B. 在許多凝血因子蛋白裡都可找到麩胺酸這種胺基酸，維生素 K (vitamin K)促使麩胺酸
轉變為其衍生物，即 γ-羧基麩胺酸(gamma-carboxy glutamate)。該衍生物與鈣結合的
能力比麩胺酸強，而與鈣結合的這個步驟對於第 2、7、9 和 10 號凝血因子的適當功能
表現是必需的。

題目二
請舉二例說明胺基酸型態之神經傳導物質的特性與功能。（15 分）擬答

《命中:詳見志聖 110 生理學課本 A 冊，p132～133，題庫班 T2，p85》

一、 γ-胺基丁酸 γ-aminobutyric acid（GABA）
1. 作用：打開氯離子通道，使氯流入，產生抑制性（IPSP）
2. 受體（receptor）GABA-A 通常增加氯離子之通透性
3. 若小腦缺少可釋放 GABA 的神經則造成漢丁頓氏症
4. 藥物應用：鎮靜、安眠、抗焦慮、肌肉鬆弛、抗癲間。
二、 麩胺酸 Glutamate
1. 作用：打開鈣離子通道，使鈣流入，產生興奮性（EPSP）。
2. 腦中最常見興奮性神經傳遞物。
2+
3. 海馬體分泌，接受器為 NMDA（Ca ），增加有助短期記憶

A. 毒品天使塵（angel dust＝PCP）機轉：麩胺酸 NMDA 受器拮抗劑

B. 酒精上癮機轉：抑制麩胺酸 NMDA 受器。
三、 甘胺酸 Glycine
1. 中樞神經系統抑制性
2. 打開氯離子通道，使氯流入，產生抑制性（IPSP）
四、 天門冬胺酸 Aspartate
1. 中樞神經系統興奮性
2. 打開鈣離子通道，使鈣流入，產生興奮性（EPSP）

題目三
常見代謝調控方式有 allosteric activation or inhibition 及 covalent modification，請說明此
兩種調控方式之作用機轉。以 glycolysis 代謝為例，請列出糖解代謝中三個調控步驟。並說明 ATP
與 F2,6BP 如何調控（促進或抑制）那個反應步驟？其調控方式為上述何種方式？（13 分）
擬答
《命中:詳見志聖 110 生物化學課本 P0Q03,生化總複習 P11-P12》
 一、
1. Allosteric activation：
又稱為第二位置效應，酵素除了具有與受質結合區域之外，尚包括與活化劑(agonist)
或抑制劑(antagonist) 結合的區域，結合後可改變酵素活性，稱此酵素具有異位調節
效應 (allosteric modification)。
2. Covalent modification:
藉由催化酵素磷酸化或去磷酸化作用而改變酵素活性，稱此酵素具有共價性修飾作用
(covalent modification)
二、 糖解作用三個主要調節步驟為：
1. Glucose → Glucose 6 phosphate,
2. Fructose 6 phosphate → Fructose 1,6 biphosphate
3. Phosphoenolpyruvate → Pyruvate
三、 將 Fructose 6 phosphate 代謝為 Fructose 1,6 biphosphate 的酵素為
phosphofructokinase。
ATP 提供磷酸根催化酵素磷酸化作用而抑制 phosphofructokinase 酵素活性，稱為共價性修飾
作用。
Fructose 2,6 biphosphate 為 phosphofructokinase 的異位活化劑，可透過 allosteric
activation 作用促進酵素活化。
題目四
一酵素催化反應時，Vmax=0.012pmol/min(1/Vmax=83.3pmol−183.3pmol−1.min)，
Km=1.6μM(1/Km=0.625μM−10.625μM−1），
有抑制劑時 Vma=0.012pmol/min，
Km=3.7μM(1/Km=0.27μM−10.27μM−1）)，
請畫出有無抑制劑存在時之 Lineweaver-Burk 圖形，並說明此抑制劑屬何種抑制作用？另說明其抑
制之 kinetic 原理及 Km 代表意義。（12 分）擬答
《命中:詳見志聖 110 生物化學課本 P0Q03,P172-P173》
一、 此類型抑制劑使酵素 km 值下降，但最大反應速率不變，稱為競爭型的抑制作用
(competitive inhibition)，圖形如下:

二、 競爭性抑制劑結構通常類似受質,因此可與受質於酵素結合部位發生競爭性結合，結合後將
改變酵素與受質的親和力，因此產生 km 值減小的現象，最典型例子為 malonate 對於
succinate dehydrogenase、methotrexate 對於 dihydrofolate reductase 的競爭性抑制作用
110 年第一次營養師-生理學與生物化學
題目一 (請直接點選題目觀看答案)
請詳述腎素 - 血管張力素 – 醛固酮系統（Renin-Angiotensin- Aldosterone system）對血壓及
血液容積的影響。（10 分）擬答
《命中特區：詳見正規 B 冊的第 10 頁及題庫班的第 71 頁，均有寫到，是完全命中。與 97-2 營養師
的申論題，很類似。》
一、 RAAS（Renin-Angiotensin-Aldosterone-System）：

angiotensionⅡ 功能：
1. 作用在下視丘：
A. 促使腦下腺後葉→ADH↑→集尿管水分再吸收→血壓↑。
B. 促使口渴中樞發出訊號→喝水→血壓↑
2. 作用在腎上腺皮質→Aldosterone↑→鈉離子重吸收↑→水分↑→血壓↑
2+
3. 促使 IP3↑、Ca ↑→血管收縮

二、 血壓的影響
angiotensionⅡ 及 Aldosterone 均會促使血壓上升(機轉如上面所述)
三、 血液容積的影響
angiotensionⅡ 及 Aldosterone 均會促使血液容積上升(機轉如上面所述)
題目二
請詳述免疫球蛋白（Immunoglobulins）的構造及功能。（15 分）擬答
《命中特區：詳見正規 A 冊的第 156 頁，題庫班的第 57 頁，均有寫到，是完全命中。此題與 99-1 營
養師的申論題，很雷同。》
抗體(antibody)(免疫球蛋白/immunoglobulin，具有免疫能力的球蛋白)

一、 來源：每個成熟的 B 淋巴球都可製造本身獨特的「免疫血球蛋白(immunoglobulins(Igs))
1. 多數免疫球蛋白→分泌至細胞外而成為抗體
2. 部分免疫球蛋白→成為細胞膜上的抗原受體
二、 構造：tetramerous glycoprotein(4 元糖蛋白)
1. 具有二個相同的抗原結合位(antigen-binding sites)
2. 四條多月太鏈(二對多月太鏈)以雙硫鍵連接組成 Y 字形分子
A. 重鏈(heavy chains)：二條較長的相同多月太鏈(約 450 a.a.)
B. 輕鏈(light chains)：二條較短的相同多月太鏈(約 212 a.a.)
三、 特性：
1. 變異區/多變區(variable regions ；V)：(可變區，可與抗原結合的區域)(N 端)
A. 異區的胺基酸排列順序差異性很大
抗體藉變異區與特定抗原間作為辨識與專一性結合的位置
B. 重鏈與輕鏈皆含有變異區和恆定區→抗體共有四個變異區
C. 控制變異區的基因有三組：V、D、J。
D. 變異區的形成：
B 細胞的受體與抗原結合→導致 B 細胞產生基因重組
→B 細胞轉變為漿細胞或記憶細胞
→漿細胞成熟過程中的基因重組→產生變異區
i. 重鏈的變異區：由 V、D、J 三組基因隨機組合後經轉錄轉譯而成
ii. 輕鏈的變異區：由 V、J 二組基因隨機組合後經轉錄轉譯而成
四、 抗原的變異(Antigenic Variation)
例子：
1. sleeping sickness：引起嗜眠病的寄生動物→錐體蟲(trypanosomiasis)
透過週期性地蛋白質的改變
2. influenza, or "flu：
∵抗原變異主要原因流感或"流感病毒→∴仍是重大的公共衛生問題。
 五、 抗原之抗體媒介型清除機制(Antibody-Mediated Disposal of Antigen)
沈澱反應 抗原＋抗體→形成[抗原-抗體]複合體
(precipitation) →細菌失去活性(不能移動的沉澱物)而容易被吞噬細胞所吞噬
中和反應 1. 中和病原體所分泌的毒素
(neutralization) 2. 與病毒表面分子結合→使病毒失去感染細胞的能力
最簡單的一種 3. 阻斷病原體與寄主細胞的結合位置
4. 當覆蓋了抗體之微生物增強了巨噬細胞的附著作用，使之更容易被
吞噬的過程，稱為「調理作用(opsonization)」
凝集反應 1. 細菌或病毒之抗體媒介的凝集反應(agglutination)，將其凝聚在
(agglutination) 一起，能有效中和並調理微生物。
2. IgM 則可以連接五個或更多的病毒或細菌。這些大型的複合物更容
易被吞噬細胞所吞噬 。
活化補體系統(complement 補體固定反應(complement fixation)
system) 溶菌反應：經由補體啟動的連鎖反應→在細菌表面穿孔→使病原體溶解
破裂
六、 抗體的種類(依重鏈固定(恆定)區(constant region)的不同)
抗體重鏈的恆定區可以分成五大類 IgG、IgA、 IgM、IgE、IgD
七、
特徵

IgG 最多(75%)，可通過胎盤(出生 6 月內 Ab 來源)，能活化補體，分子量最小，為晚期抗體

IgA 存在淚液、唾液、汗水、乳汁、等處，為分泌性抗體、雙體
IgM 能活化補體，分子量最大，為早期抗體(最早出現)，單體出現在 B 細胞表面
IgE 附著於肥大細胞(mast cell)，參與即發型過敏(Type I)，最少量
IgD B 細胞表面充當接受體
題目三

請詳述棕櫚酸（palmitate）分解（catabolism）過程中消耗 ATP 與產生 FADH2 及 NADH 的生化代

謝反應，並說明完全分解一個棕櫚酸需要進行 β-氧化作用（β-oxidation）反應循環的次數。
（12 分）擬答
一、 棕櫚酸（palmitate）含有 16 個碳、0 個碳-碳雙鍵，為飽和脂肪酸。棕櫚酸進行分解時，
先經由 fatty acyl-CoA synthetase 催化下並消耗 ATP，轉變為活化的 palmitoyl-CoA 形式，
才能進行進一步的代謝。
二、 β-氧化作用（β-oxidation）的第一脫氫步驟︰palmitoyl-CoA 經由 acyl-CoA
2
dehydrogenase 催化下，生成 trans-Δ -enoyl-CoA，過程有一分子 FADH2 產生。

三、 β-氧化作用（β-oxidation）的第三脫氫步驟︰β-hydroxyacyl-CoA 經由 β-
hydroxyacyl-CoA dehydrogenase 催化下，生成 β-ketoacyl-CoA，過程有一分子 NADH 產生。
四、 完全分解一個棕櫚酸需要進行 7 次的 β-氧化作用（β-oxidation）。
題目四
請詳述葡萄糖（glucose）於乳腺（mammary gland）合成乳糖（lactose）的生化代謝反應。（13
分）擬答
一、 葡萄糖（glucose）經由 hexokinase 催化下，生成葡萄糖 6-磷酸（glucose 6-
phosphate）。
二、 葡萄糖 6-磷酸經由 phosphoglucomutase 催化下，生成葡萄糖 1-磷酸（glucose 1-
phosphate）。
三、 葡萄糖 1-磷酸經由 glucose-1-phosphate uridylyltransferase（也稱作 UDP-glucose
pyrophosphorylase）催化下，生成 UDP-glucose。
四、 UDP-glucose 經由 UDP-glucose 4-epimerase 催化下，生成 UDP- galactose。
五、 UDP- galactose 與葡萄糖（glucose）經由 lactose synthase 催化下，生成乳糖
（lactose）與 UDP。
109 年第二次營養師-生理學與生物化學
題目一
請詳細說明胰島素（insulin）及升糖素（glucagon）對血糖、蛋白質代謝、脂質代謝及碳水化合物
代謝的影響。(17 分)擬答
一、 胰臟內分泌

胰島細胞型 分泌激素 占百分比%

態

α（A）cell 升糖素（glucagon） 25

β（B）cell 胰島素（insulin） 60

二、 胰島素（insulin）一降低血糖（正當血糖值：80～120mg/l）
1. 生理機轉
主要降血糖機轉：增加標的細胞（骨骼肌、脂肪、肝）細胞膜上葡萄糖運輸蛋白
（glucose transporters）數目，藉由促進性擴散（facilitated diffusion）加速葡
萄糖進入細胞內，並活化酪胺酸激酶（tyrosine kinase）酵素連結受體（Enzyme-
linked receptors），合成大分子物質（如：肝醣）。
2. 生理功能

標的組織 生理功能

肌肉（Muscle） 1. 醣類代謝：增加葡萄糖吸收、肝醣（肌澱粉）合成。
2. 脂質代謝 ：增加酮體吸收，刺激周邊組織酮酸利用、
脂肪合成。
3. 蛋白質代謝：增加胺基酸吸收、蛋白質合成。
＋
4. 其他代謝 ：增加 K 吸收。

脂肪（Adipose 1. 脂質代謝：
tissue） A. 抑制激素感受性脂解酶（hormone sensitive
lipase）活性。
B. 增加脂肪酸（FA），三酸甘油酯（TG）合成。
2. 蛋白質代謝：活化脂蛋白脂解酶。
3. 其他代謝：增加 K＋吸收（降低血鉀）。

肝臟（Liver） 1. 醣類代謝：活化肝醣合成酶（glycogens synthase）活

性。
增加肝醣生成（glycogenesis）
2. 脂質代謝：脂質合成。
3. 蛋白質代謝：蛋白質合成。
4. 其他代謝：降低糖質新生使葡萄糖不易輸出。

三、 胰島素缺乏造成糖尿病，代謝病理機轉如下：
 碳水化合物代謝
葡萄糖吸收↓、肝醣分解 脂肪代謝脂肪異化作用增加 蛋白質代謝蛋白質異化作用增加
↑

1. 血糖增加 1. 血漿中游離脂肪酸增加 1. 血液中胺基酸增加

2. 糖尿滲透性利尿 2. 酮體生成增加 2. 尿液中氮流失增加
3. 電解質流失 3. 酮尿及酮血症 3. 負氮平衡
↘ ↓ ↙

脫水、低血壓、酸中毒
↓

昏迷、死亡

四、 升糖素（glucagon）目的:增加血糖
1. 主要增加血糖機轉
A. 活化腺嘌呤環化酶（adenylate cyclase）增加標的細胞內 cAMP 以活化蛋白激酶
（protein kinase）增加血糖。
B. 直接受血糖量的負迥饋控制：當血糖降至正常濃度以下，胰島的 α 細胞即受刺激而
分泌升糖素。
C. 受體抑／制素抑制。
2. 生理功能

標的組織 生理功能

肝臟(主 1. 醣類代謝：促進肝醣分解，增加血糖。
要) 2. 脂質代謝：
A. 促進脂肪分解，糖質新生。
B. 促使細胞利用脂肪速度增加，以作為能量來源，減少葡萄糖的利
用，以升高血糖。
C. 脂肪分解太快，具有產酮作用，故有產酮效應激素之稱。
3. 蛋白質代謝：促進蛋白質分解，糖質新生。

次要標的組織：骨骼肌、胰臟、腦、腸胃道。

題目二
請詳細說明下視丘主要的生理功能。（8 分）擬答 下視丘 Hypothalamus（丘腦下部）：位於第三腦
室之底板

掌
功用 內容
管

恆 自主神經最高調 下視丘
定 節中樞 1. 前核：副交感神經中樞。
2. 後核：交感神經中樞。
掌
功用 內容
管

控制腦下垂體 分 1. 釋放因子。ex：GHRH、PRL、TRH、GnRH、CRH。
內分泌 泌 2. 抑制因子。ex：PIH（Dopamine）；GHIH(somatostatin)
PS:透過垂體門靜脈循環→控制腦下垂體前葉之製造分泌。

製 1. 催產素 oxytocin、抗利尿激素 ADH、貯存至腦下垂體後葉，並

造 於腦下垂體後葉分泌。
激 2. 地點：
素 A. 上視核（supra optic nucleus；SON）：製造
ADH（80%）、oxytocin（20%）。
B. 旁室核（para-ventricular nucleus；PVN）：製造
ADH（20%）、oxytocin（80%）。

吃 攝食（體重控 1. 腹外側核：進食／飢餓／飼養中樞（feeding center）：

制）中樞 【如果受損→厭食症】。
（NE、serotonin 2. 腹內核（ventromedial nucleus）：飽食／厭食中樞（satiety
） center）：
【如果受損→暴食症】。

喝 渴中樞 Hct↑或血漿滲透壓↑→下視丘前方滲透感受器→視上核
（Thirst （SON）→ADH（anti diuretic hormone）↑→腎臟對水再吸收↑→留
center） 水。

情 情緒中樞 情緒控制：與邊緣系統（下視丘乳頭體）有關。
緒 與恐懼、惱怒及攻擊的感情有關。

性 性慾（sex 性行為（sexual behavior）

drive）中樞

睡 生物節律中樞 1. 位於：上視交叉核（SCN；supra chiasmatic nucleus）

2. 功用：
A. 睡眠中樞。
B. 清醒中樞（Wakeful center）。
C. 生物時鐘：使月經週期正常。

體 調節體溫中樞 1. 散熱中樞（Heat loss center）：位於下視丘前面。

溫 身體行為：血管擴張、流汗、BMR↓、肌肉活動↓。
2. 產熱中樞（Heat production center）：位於下視丘後面。
身體行為：血管收縮、發抖、BMR↑、肌肉活動↑。

題目三
請說明攝取高動物性油脂飲食如何調節細胞內膽固醇生和成的生化代謝機轉。（15 分）擬答
 一、 食物中的膽固醇可抑制膽固醇合成酵素 HMG-CoA reductase 活性，減少細胞內膽固醇合成
二、 多量飽和脂肪生成大量的 acetyl-CoA，acetyl-CoA 本身可抑制 HMG-CoA reductase 活性，
進而降低內生性膽固醇合成
三、 增加 acetyl-CoA : cholesterol acyltransferase 活性，促進游離膽固醇酯化儲存
四、 抑制細胞膜上 LDL receptor 表現，減少 LDL 進入細胞
五、 促進膽固醇利用，例如合成固醇類物質
六、 將細胞內膽固醇直接釋出，由 HDL 接收運往肝臟代謝
題目四
請列出肝臟細胞進行糖質新生作用的 4 個最重要先驅質（gluconeogenic precursors），並說明其
參與糖質新生關鍵生化代謝途徑。（10 分）擬答
一、 醣質新生作用的 4 個最重要的先驅質包括乳酸、甘油、丙酮酸、生糖性胺基酸
二、 乳酸、甘油、丙酮酸、生糖性胺基酸參與糖質新生關鍵生化代謝途徑分述如下：
1. 乳酸經由 lactate dehydrogenase 還原為丙酮酸後，進入粒線體中代謝，並經由下列
關鍵代謝途徑最後生成葡萄糖：
A. Yruvate→oxaloacetate, 作用酵素為 pyruvate carboxylase
B. oxaloacetate→phosphoenolpyruvate, 作用酵素為 phosphoenolpyruvate
carboxylase
C. fructose 1,6 biphosphate→fructose 6 phosphate, 作用酵素為 fructose 1,6
biphosphatase
D. glucose 6 phosphate→glucose, 作用酵素為 glucose 6 phosphatase
2. 甘油則經由 glycerol kinase 作用，代謝為 dihydroxyacetone phosphate，與
glyceraldehyde 3 phosphate 形成 fructose 1,6 biphosphate 後經由下列關鍵代謝途
徑最後生成葡萄糖
A. fructose 1,6 biphosphate fructose 6 phosphate, 作用酵素為 fructose
1,6 biphosphatase
B. glucose 6 phosphate glucose, 作用酵素為 glucose 6 phosphatase
3. 生糖性胺基酸則分別經過轉胺酶作用，形成檸檬酸中間物，例如：Glu αketoglutara
te、Asp oxaloacetate、Tyr fumarate 等，最後均轉生成蘋果酸，於細胞質內經由下
列關鍵代謝途徑最後生成葡萄糖
A. oxaloacetate→phosphoenolpyruvate, 作用酵素為 phosphoenolpyruvate
carboxylase
B. fructose 1,6 biphosphate→fructose 6 phosphate, 作用酵素為 fructose
1,6 biphosphatase
C. glucose 6 phosphate→glucose, 作用酵素為 glucose 6 phosphatase
109 年第一次營養師-生理學與生物化學
題目一 (請直接點選題目觀看答案)
請說明體內胃酸生合成之機制。(10 分)擬答
《命中:詳見志聖 109 生物化學題庫班 講義 p.17》
一、 壁細胞管腔面的細胞膜上，具有初級 H＋/K＋－ATPaes 幫浦，將氫離子打到胃腔中
1. 由水分子分解而來的氫離子，經由初級主動運輸分泌進入胃腔中、留下氫氧根離子在細

胞中。
2. 這些氫氧根離子，會被由二氧化碳及水反應所形成氫離子中和
3. 之後碳酸酐酶所催化，這個酵素在壁細胞中濃度很高
4. 在此反應中的碳酸氫根離子則與離子交換，從壁細胞的血液側移到細胞外
二、 此初級主動運輸同時也將鉀離子送到細胞當中，然後又經由鉀離子通道滲漏回管腔中。
三、在氫離子分泌至管腔的同時，有碳酸氫根離子從細胞的另一面與氯離子交換，分泌至血液中。
＋ ＋
四、有四種化學信使調控了 H /K －ATPaes 的嵌入細胞膜，以及後續酸分泌的過程，它們是：

胃泌素(由胃分泌的激素)、乙醯膽鹼(神經遞質)、組織胺及體抑素；壁細胞上同時帶有這四
種因子的受體(圖↓)。
1. 體抑素抑制酸分泌，其餘三種則刺激酸分泌。
2. 組織胺對於刺激酸分泌上特別重要，因為它會大幅加強其他兩種刺激(胃泌素及乙臨膽
鹼)的反應。
3. 組織胺的這種加強作用，是組織胺受體拮抗劑藥物可以抑制胃酸分泌的原因
題目二
請說明人體四種過敏反應及其相關症狀或疾病。(15 分)擬答
《命中:詳見志聖 109 講義 p.161》
一、 第一型過敏反應：Ig-E 誘發型 (IgEmediated hypersensitivity； anaphylaxis)
1. 機制：
A. 體內原先曾接觸過敏原，且已經對過敏原產生特異性抗體 (IgE)
B. 當再次接觸過敏原時，體內肥大細胞 (mast cells)或嗜鹼細胞 (Basophils)立即釋放
組織胺(histamine), leukotrienes 等引起過敏症狀的物質。
2. 症狀：立即性過敏反應(immediate hypersensitivity reaction)
A. 由於此型反應發生非常快，故又稱為速發型過敏 (immediate-type
hypersensitivity)。
B. 過敏原：
 蛋白質(如外來的血清、疫苗等)
 植物花粉(裸麥、雜草、牧草、樺樹)、真菌孢子
 藥物 (如盤尼西林、磺醯胺、局部麻醉劑及其他藥物等)
 食物(如核果、海鮮、雞蛋、碗豆或蠶豆類及牛奶等)
 昆蟲代謝物(如蜜蜂、螞蟻或黃蜂的毒液、塵璊等)
C. 免疫球蛋白種類：IgE
D. 參與的細胞：肥大細胞(mast cell)及嗜鹼性球
E. 起始反應所需時間：少於 30 分鐘
3. 疾病：全身性或局部性過敏、乾草熱、氣喘、 蕁麻疹、食物過敏、溼疹等
二、 第二型過敏反應：抗體誘發型 (antibodymediated hypersensitivity)
1. 機制：
0. 體內原先曾接觸過敏原，且已經對過敏原產生特異性抗體( IgG 或 IgM)。
A. 具特異性的 IgG 或 IgM 抗體與細胞表面的過敏原結合，藉由活化補體或毒殺細胞，破壞
被過敏原所附著的細胞。
2. 症狀：
B. 此型過敏的結果會造成目標細胞死亡，故又稱為細胞毒殺性過敏(cytotoxic
 reaction)。
C. 過敏原：血球表面抗原，包括 ABO 抗原和 Rh 抗原
D. 免疫球蛋白種類：IgM 及 IgG
E. 起始反應所需時間：5 ~12 小時
3. 疾病：輸血反應
三、 第三型過敏反應：免疫複合物誘發型 (Immune complex-mediated hypersensitivity)
1. 機制：過敏原與體內的 IgG 或 IgM 形成免疫複合物，堆積在體內，引起補體被活化，造成
組織的破壞。
2. 症狀：
F. 過敏原：藥物、細菌、病毒、寄生蟲
G. 免疫球蛋白種類：IgG
H. 藥物反應：penicillin 及 sulphonamides
I. 感染性疾病：如鏈球菌性腎絲球炎、腦炎、肝炎、 瘧疾、單核增生及錐蟲病等
J. 參與的細胞及分子：肥大細胞 (mast cell)、嗜中性球及補體
K. 起始反應所需時間：3 ~ 8 小時
3. 疾病：自體免疫疾病(如血清症)：包括全身性紅斑性狼瘡、類風濕性關節炎、
Goodpasture 氏症
四、 第四型過敏反應：遲發性過敏 (Delayedtype hypersensitivity)、細胞媒介 (cell-
mediated)
1. 機制：過敏原引起體內 CD4+T 細胞被活化，因而釋出細胞間素（cytokine）導致組織和
器官受損，常於暴露過敏原 24-72 小時後發生。
2. 症狀：
L. 過敏原：野葛（poison ivy）、黴菌、結核菌、有毒植物（長春藤）、橡樹或漆樹等
藥物(甲醛、三硝基酚) 紡織品 金屬(鎳) 染料(染髮劑) 化妝品等
M. 參與細胞：TH 細胞、巨噬細胞或 Tc 細胞
N. 起始反應所需時間：24~48 小時
3. 疾病：疾病：接觸性皮膚炎、結核性病變、移植排斥
題目三
請說明「卵磷脂」(lecithin)之生化功能性；
並以生化代謝反應機制，論述「卵磷脂」是否為必需營養素。(15 分)擬答
一、 lecithin 為磷脂質主要成分之一
由 1 分子 glycerol，2 分子 fatty acid，再加上磷酸與氮鹼基(N-base)-choline 所組成，
Acyl group 為疏水性，磷酸與氮鹼基(N-base)為親水性，磷脂質具疏水端及親水端。
二、 lecithin 生理功能

1. 卵磷脂為磷脂質之一。具有乳化功能，有利於脂質的消化、吸收、運送及利用。
 2. 構成細胞膜之重要成分，控制物質進出細胞。
3. 構成脂蛋白之成份，幫助脂質運送。
4. 提供熱量。
5. 神經系統中有大量神經磷脂，lecithin 有助胎兒與嬰兒腦部發育
6. 提供 choline，增進神經傳導物質”acetylcholine”的釋放，進而改善記憶力。
7. 高量 Lecithin 會造成消化道脹氣、腹瀉，及體重上升。
三、 lecithin 為非必需營養素
1. 主要食物來源：蛋黃、小麥胚芽，花生。
2. 肝臟可合成足量 lecithin 以供生理需要，所以不一定由食物供應，如攝取過多
lecithin 補充劑會被腸道中 lecithinase 水解，只有少部分進入體內。
3. 合成過程

題目四
請論述肌肉細胞於劇烈運動時期，如何將氧化肝醣與胺基酸能量提供給腦神經細胞利用的生化代謝
機制。(10 分)擬答
一、 人體肌肉中肝醣儲存量約 250 g，提供肌肉活動所需的能量來源，且肌肉中缺乏 glucose 6
phosphatase，所以在激烈運動中肝醣釋放出 glucose 1 phosphate 經 glycolysis 產生
lactate，經由 lactate Cycle 將乳酸送至肝臟行 gluconeogenesis 轉換成 glucose 供給腦
神經細胞能量來源。
二、 蛋白質為運動次咬來源，蛋白質供應的能量來自 BCAA(leucine, isoleucine,
valine)，Leucine 是唯一可在肌肉中完全氧化產生能量的胺基酸，其代謝後產生 3 莫耳
acetyl CoA，後產生能量，而 isoleucine 可代謝成 acetyl CoA 和 propionyl CoA, 此 CoA
與 valine 代謝終產物 propionyl CoA 一起送至肝臟行 gluconeogenesis 轉換成 glucose 供
給腦神經細胞能量來源。
108 年第二次營養師-生理學與生物化學
題目一 (請直接點選題目觀看答案)
請說明電解質「鈉」參與水分平衡的角色。（10 分）並舉出 5 項造成體液電解質不平衡的原因。（5
分）擬答
《命中:詳見志聖 108 生物化學題庫班 講義 p.68 第三題》
一、 「鈉」參與水分平衡的角色
1. 簡介:
A. 鈉離子是人體細胞外液主要陽離子
B. 在成人身上大約有 120mg，約有 1/3 與無機 物結合存於骨骼中，其餘的 2/3 存在細胞外液
中（約 140mEq/L）
2. 參與水分平衡的角色
A. 藉著產生滲透壓:
 維持細胞外液與細胞內液間之滲透平衡，以控制體內水分的分佈
 幫助調節細胞外 液的量、維持人體血漿容積及調節血管間隙的大小。
B. 當鈉↓時→流經 JGA(遠曲小管上的緻密斑)→偵測到低鈉→促使腎素分泌
+
C. 鈉影響 aldosterone 的作用:鈉↓→aldosterone↑→作用在遠側曲管、集尿管→Na 再吸

收增加→H2O 重吸收↑

D. 鈉影響抗利尿激素：
當血量↓→鈉離子濃度↑→刺激下視丘之滲透壓接受器(osmoreceptor)
→下視丘合成 ADH↑→腦下垂體後葉分泌→血液循環
→作用到腎小管之遠曲小管及集尿管→cAMP↑→增加管壁對水的通透性
→水之重吸收↑→鈉離子濃度↓。
二、 造成體液電解質不平衡的原因
1. 電解質太低的原因(為方便說明，∴部分以鈉為例):
A. 攝取不足：長期禁食、∵長期低鹽飲食，∴ 低血鈉(Hyponatremia)： <135 mEq/L
B. 排出太多：腸胃道、腎臟、皮膚、大出血、廔管、膿瘍引流、發燒。
C. 水太多(稀釋血清鈉)：①靜脈補充過量低 張溶液；②過量水分或液體攝取
2. 電解質太高的原因(為方便說明，∴以部分鈉為例):
A. 攝取過量: 如①鹽類攝取過量；②高張溶液(3％Nacl)輸注過量；③接受類固醇、滲透性
利尿劑使用等。
B. 體液流失過多:① 水份攝取不足；②水份排出增加
題目二
請說明血壓調控的生理機制。（10 分）
※詳見志聖:詳見志聖 108 生物化學題庫班 講義 p.42 第四題
一、 短期調節（數秒之內，瞬間調節血壓）
1. Cushing reflex（中樞 N 系統缺血反應）
2. Baro-reflex（感壓反射）
3. Bainbridge reflex（右心房反射）
靜脈回心血↑→右心房擴大 N10 迷走 N→⊕交感神經→HR↑BP↑
 二、 中期調節（數分鐘調節血壓）RAAS（Renin-Angiotensin-Aldosterone-System）：

AⅡ 功能：
1. 下視丘
A. 促使腦下腺後葉→ADH→集尿管水分再吸收→血壓↑。
B. 促使口渴中樞發出訊號→喝水→血壓↑
2. 腎上腺皮質→Aldosterone→鈉離子重吸收→水分↑→血壓↑
3. IP3↑、Ca2+↑→血管收縮
三、 長期調節（數小時調節血壓）
＋
ANP：血中 Na ↑、血量↑、BP↑→⊕右心房心肌細胞分泌 ANP（cGMP↑）

1. 血管平滑肌放鬆；
2. GFR↑（腎小球過濾率）
3. 鈉離子重吸收↓→BP↓；
4. 抑制腎素（renin）釋放、angiotensin Ⅱ↓。
題目三
請寫出人體 glycolysis、gluconeogenesis、glycogenolysis、glycogenesis 分別是什麼生化反應、
起始步驟與催化酵素、以及在那些特定的器官或細胞內胞器進行？（16 分）
一、 Glycolysis(糖解作用)
1. 在不需氧的情況下，glucose 或 glycogen 經由 Embden-Meyerhof pathway 代謝成 pyruvate
或 lactate。
+ +
有氧情況下，2 丙酮酸(pyruvate)，2 ATP，2NADH 2H ；無氧情況下，2 乳酸 (lactate)，2

ATP
2. 起始步驟及相關酵素
A. Glucose →glucose 6 phosphate 催化反應酵素：
①glucokinase(肝臟細胞)
② hexokinase(肝外細胞)
B. glycogen →glucose 1 phosphate →glucose 6 phosphate 催化反應酵素
①glycogen phosphorylase
②phosphoglucomutase(此二酵素存在肝臟及肌肉細胞)
Glucose→glucose 6 phosphate →fructose 6 phosphate→frucose1,6
bisphosphate→glyceraldehyde 3-phosphate+ dihydroxyacetone phosphate
glyceraldehyde 3-phosphate→1,3bisphosphoglycerate→3-phosphoglycerate→2-
phosphoglycerate→phosphoenolpyruvate(PEP)→pyruvate
3. 相關酵素
 反應 酵素 特性

Glucose → Glucose 6-P 葡萄糖激酶 +2

A. 為一種轉移酶‧消耗 ATP‧Mg
(Glucokinase)
己醣激酶
(Hexokinase)

Glucose 6-P ←→ Fru 磷酸己醣異構酶

6-P (Phosphohexose
isomerase)

Fru 6-P → Fru 1,6-P2 磷酸果醣激酶 B. 醣解作用關鍵酵素

(Phosphofructokinase) C. 受 ATP 及 Citrate 抑制
D. AMP、 ADP、fructose 2,6 P2 等促進
其活性。

Fru 1,6-P2 ←→ 醛醇酶 E. 由四個次單位所組成‧共有 aldolase

DHAP+GAP (Aldolase) Ａ、aldolase Ｂ兩種

DHAP←→ GAP 磷酸丙醣異構酶

(Phosphotriose
isomerase)

GAP ←→ 1,3Bis-P 甘油醛三磷酸去氫酶 +

F. NAD 作為輔酶‧碘乙酸、砷酸鹽為抑
(Glyceraldehyde 3
phosphate 制劑
dehydrogenase)

1,3Bis-P ←→ 3-PG 磷酸甘油酸激酶 G. 可產生 ATP

(Phosphoglycerate H. 為一可逆反應之激酶
kinase)

3-PG ←→ 2-PG 磷酸甘油酸變位酶

(Phosphoglycerate
mutase)

2- PG ←→ PEP 烯醇酶 I. 去水反應‧須鎂、錳離子作為輔因

(Enolase) ++
子。Mg 因子，受氟化物抑制。

PEP → pyruvate 丙酮酸激酶 J. 可產生 ATP‧須去磷酸化後才具活性

(pyruvate kinase) K. 此缺乏此酶會出現溶血性貧血。
 反應 酵素 特性

Pyruvate ←→ lactate 乳酸去氫酶 +

L. 需 NADH＋H 作為輔酶
(lactate
dehydrogenase)

4. 那些特殊器官及胞器
發生部位：所有細胞細胞質漿(cytosol)
二、 Gluconeogenesis (糖質新生作用)
1. 非醣類物質合成碳水化合物之作用；植物、動物及微生物都會進行此反應。
A. 反應物：Glucogenic amino acid, Lactate, Glycerol,
Pyruvate)、Propionic acid 等。
B. 生成物：葡萄糖(glucose)
2. 起始步驟及酵素
A. 以 lactate 為例：Lactate→pyruvate→oxaloacetate
(OAA)→malate→oxaloacetate →phosphoenolpyruvate(PEP) →2-
phosphoglycerate →3-
phosphoglycerate→1,3bisphosphoglycerate→glyceraldehyde 3-
phosphate→frucose1,6 bisphosphate →fructose 6 phosphate →glucose 6
phosphate →Glucose
B. 相關酵素

胞
反應 酵素 特性
器

粒 丙酮酸羧基化酶
Pyruvate + CO2 M. 存在粒線體內‧將 CO2 轉
線 (Pyruvate carboxylase)
體 → OAA 成羧基
N. 此需生物素(Biotin)作為輔
酶
O. 反應消耗一分子 ATP。

OAA→ Malate 蘋果酸去氫酶 +

P. 需 NADH＋H
(Malate dehydrogenase)
Q. 此作用在粒線體內進行

細 Malate → OAA 蘋果酸去氫酶 R. 需 NAD+‧此作用在細胞質進

胞 (Malate dehydrogenase) 行
質
OAA → PEP 磷酸烯醇丙酮酸羧激酶 S. 須消耗一分子 GTP‧放出一
(phosphoenolpyruvate
分子 CO2
carboxykinase)

PEP←→ 2- PG 烯醇酶(Enolase)
胞
反應 酵素 特性
器

2-PG ←→ 3 -PG 磷酸甘油酸變位酶

(Phosphoglycerate mutase)

3-PG ←→1,3Bis-P 磷酸甘油酸激酶

(Phosphoglycerate kinase)

1,3Bis-P←→GAP 甘油醛三磷酸去氫酶
(Glyceraldehyde 3 phosphate
dehydrogenase)

DHAP←→ GAP 磷酸丙醣異構酶

(Phosphotriose isomerase)

DHAP+ GAP←→ Fru 醛醇酶

1,6 BisP (Aldolase)

Fru 1,6-BisP → Fru 果糖 1,6 雙磷酸酶(Fructose T. △G=-4.0 kcal‧為

6-P 1,6 bisphosphatase) pyruvate 合成 glycogen 之
關鍵酵素

Glucose 6-P ←→ Fru 磷酸己醣異構酶

6-P (Phosphohexose isomerase)

Glucose 6-P → 葡萄糖 6 磷酸酶 U. △G=-3.3 kcal ‧pyruvate

Glucose (Glucose 6 phosphatase) 合成 glucose 之關鍵酵素。

C. 生成物：肝臟細胞為 Glucose 肌肉細胞 Glucose 6 phosphate

3. 那些特殊器官及胞器：發生部位：細大部分發生在胞質漿(cytosol) 中及粒線體內，
小部分發生在腎臟皮質
三、 glycogenolysis
1. 肝醣分解反應將儲存在肝臟或肌肉中之肝醣分解之作用。
2. 起始步驟及酵素
A. 反應物：肝醣 (glycogen)
B. 生成物：肝臟細胞為葡萄糖 (glucose)，以維持血糖恆定；肌肉細胞為葡萄糖 6 磷
酸(glucose 6 phosphate)，提供肌肉活動能量來源。
C. 相關酵素

反應 酵素 特性

(C6C6)n xxii. 肝醣磷解酶 ( glycogen xxiii. 肝醣分解關鍵酵素

glycogen→ (C6C6)n-1+ phosphorylase) xxiv. 此酶須磷酸化後，才有活性
Glc 1 P xxv. Glucagon,c-AMP 促進其活性
 反應 酵素 特性

glycogen xxvi. 破壞 α-1,4 醣苷鍵

xxvii. 聚葡萄糖轉移酶 xxviii. 將枝鏈上最外面 3 個葡萄糖

(Glucan transferase) (又稱為限制支鏈, limit
branch)移至鄰近支鏈的尾端

xxix. 去分枝酶 xxx. 破壞 α-1,6 醣苷鍵

Debranching enzyme)

Glucose 1 P←→xxxi. 磷酸葡萄糖變位酶 xxxii. Glc 1 p 為肝醣分解基本單位

Glucose 6 P phosphoglucomutase

Glucose 6 Pxxxiii. 葡萄糖 6 磷酸酶 glucose 6xxxiv. 此酶只存在肝臟中

―→Glucose phosphatase xxxv. 為 glycogen 是否可轉變成
glucose 之關鍵酵素

3. 發生部位：肝臟或肌肉細胞細胞質中，將肝臟中所儲存 100 公克肝醣，用以維持血糖

恆定。肌肉細胞所儲存 250 公克肝醣，可分解提供肌肉收縮所需能量。
四、 Glycogenesis
1. 肝醣合成反應，在肌肉組織或肝臟中，將葡萄糖轉換成肝醣之作用。
2. 起始步驟及酵素
A. 反應物：glucose (UDP-Glucose 為肝醣合成基本單位)
B. 生成物：glycogen
C. 相關酵素

反應 酵素 特性

Glucose → Glucose 6 P JJ. 肌肉中己 KK. 消耗 1

醣激酶 分子～P
Hexokinase)
肝臟中葡萄糖激酶
Glucokinase)

Glucose 6 p ←→ Glucose 1 p LL. 磷酸葡萄

糖變位酶
(Phosphoglucomutase)

Glucose 1 p→ UDP-Glucose MM. 尿核苷雙 NN. 消耗 1

磷酸葡萄糖焦磷酸化酶 分子～P
(UDP-glucose
pyrophosphorylase)

(C6C6)n + UDP-Glucose OO. 肝醣合成 PP. 肝醣合

 反應 酵素 特性

glycogen → (C6C6)n+1+ UDP 酶 成關鍵酵素

glycogen glycogen synthase) QQ. 此酶須
去磷酸化後，才有活
性，Insulin 促進其活
性；c-AMP 抑制其活性
RR. α-1,4
醣苷鍵鍵結

SS. 支鏈酶 TT. α-1,6

(branching enzyme) 醣苷鍵鍵結

3. 發生部位：肝臟或肌肉細胞細胞質，將動物體內葡萄糖轉變成肝臟儲存，以備不時之需。
題目四
請說明為何有鬧酸(uric acid)產生？人體正常代謝下尿酸會繼續代謝成何種產物排出？血中尿酸過
高會引起的疾病名稱？目前藥物主要試抑制那個酵素的活性以減少尿酸生成？（9 分）擬答

一、 人體內尿酸來自 purine(adenine, guanine)代謝產物

二、 嘌呤(purine)代謝過程在各種生物雖極相似，但終產物相差很大。一般而言生物愈低等則
破壞愈嚴重。
1. 人類及靈長類最後分解成尿酸(Uric acid)。
2. 其餘哺乳類、一些爬蟲類及鳥類分解成尿囊素(allantoin)排出體外。
3. 兩棲類(amphibians)及大部份魚類分解成尿酸(uric acid)排出體外。
4. 硬骨類(Bony fish)分解成尿囊酸(allantoic acid)。
5. 無脊椎動物則以氨及二氧化碳
purine(adenine
)
↓
Hypoxanthine
↓
Xanthine
↓ Xanthine oxidase
Uric acid
三、 人體最終以 uric acid 形式排出體外，當血尿酸濃度過高，造成尿酸結石，引起痛風
(gout)
四、 可用 allopurinol 抑制 xanthine oxidase 減少尿酸產生
108 年第一次營養師-生理學與生物化學
題目一
請說明最主要調控鈣平衡的營養素及荷爾蒙名稱、其活化或分泌的器官（或組織），及其調節作用。
（12 分）擬答
列表說明如下：

活化 激素
骨 小腸 腎
因素 (合成腺體）

低血 PTH 活化噬骨細胞 增加小腸吸收鈣 增加遠側腎小管吸收

鈣 (副甲狀腺主細 (骨質分解，↑血鈣) (間接性，經由鈣 +
Ca2 ，
胞) 三醇的刺激)

分泌 PO43－ (血磷↓)

高血 Calcitonin 抑制噬骨細胞活性 抑制腎臟吸收 Ca

鈣 (甲狀腺濾泡旁 (骨質分解↓，血鈣 － +
2 、PO43－(血磷↓)
細胞) ↓)

日光 活化噬骨細胞 增加小腸吸收鈣、 增加腎臟吸

活性 Vit D3
磷 +
收 Ca2 、PO43－
(皮膚、肝、腎) (血鈣↑)

Cortisol 抑制造骨細胞功能及 + +
抑制小腸吸收 Ca2 增加腎臟排泄 Ca2 及 PO43
(腎上腺皮質束 蛋白質合成
狀帶) (經由對抗鈣三醇
的作用)

GH + +
增加小腸吸收 Ca2 增加腎臟排泄 Ca2
(腦下腺嗜酸細 －
胞)

Estrogen 活化造骨細胞預防更
－ －
(卵巢) 年期骨質疏鬆

題目二
請分別說明何謂先天性免疫（innate immunity）及後天性免疫（adaptive immunity），並說明兩
種免疫分類中各有那些免疫細參與以及這些細胞的功能。（13 分）擬答
 一、

二、 先天性免疫力（innate immunity）
1. 無特定的防禦對象，包含第一、二道防線.非專一性防禦作用
2. 非專一性防禦作用
＝皮膜屏障＋吞噬作用＋自然殺手細胞＋保護性蛋白質＋發炎反應

第一道防 皮膜屏障 皮膚、呼吸道黏膜、消化道黏膜、生殖道黏膜、鼻涕及淚腺、共生的

線 細菌

第二道防 吞噬作用 吞噬細胞利用溶體中的水解酶將病原體分解

線
保護性蛋白 補體(由肝臟分泌)、干擾素(被病毒感染的細胞分泌)
質

自然殺手細 可攻擊受感染細胞及癌細胞
胞

發炎反應 受傷組織的肥大細胞釋出組織胺→增加微血管通透性

三、 後天性免疫（adaptive immunity）：
1. 特異性免疫反應產生的機制(specific immunity)
2. 參與有:Th、Tc、Ts、TR、B 細胞、漿細胞、抗體
3. 作用方式分:

細胞調節免疫反應(CMI) 體液調節免疫反應(HMI)

Cell-medicated immune response humoral-imediated immuse response、

Anti-mediated immune respones(AMI)

1. 由 T 細胞主宰。 1. 由 B 細胞主宰。
2. Tc 細胞將被感染的細胞(如癌細胞)破壞 2. 漿細胞分泌→抗體

由 Th→IL-2 活化 由 Th→IL-2 活化

機制：致病原(pathogen)被巨噬細胞吞噬 致病原(pathogen)被巨噬細胞吞噬
↓ ↓
細胞調節免疫反應(CMI) 體液調節免疫反應(HMI)

巨噬細胞分泌介白質-I(interleukin-I, IL-l) 巨噬細胞分泌介白質-I(IL-1)

↓ ↓
活化 T4，淋巴球分泌 IL-Ⅱ 活化 T4，淋巴球分泌 IL-Ⅱ
↓ ↓
cytotoxic T(Tc、T8) 活化與 抗原 接觸過的 B 淋巴球
↓ ↓
分泌 perforin、顆粒酶溶解 virus 感染之細胞 B 淋巴球轉變→漿細胞→分泌 Ab
↓
Ag 與 Ab 形成 Ag-Ab complex
↓
① 沈澱反應(precipitation)
② 中和反應(neutralization)
③ 凝集反應(agglutination)
④ 活化補體系統 complement system
①②③ 反應後由巨噬細胞吞噬處理
PS:當病原體被殲滅時，Ts、TR 出現，不再製造過多的 T 及 B 細胞，若此步驟出問題會造成自體
免疫的疾病
題目三
請以棕櫚酸（palmitic acid）為例，說明脂肪酸生合成（fatty acid synthesis）路徑。（9 分）
並說明此生化反應所需的二種化合物原料與二種維生素為何？（6 分）
※詳見志聖 108 生物化學課本 p.112-113，命中率 100%
一、 以棕櫚酸為例說明脂生合成路徑
1. 在細胞質中，acetyl CoA 和 7 mol Malonyl CoA 經 fatty acid synthase complex 合
成 1mol Palmitate
2. 反應式

CH3−CH2-CH2−CH2 - CH2−CH2 - CH2−CH2 - CH2−CH2 - CH2−CH2 - CH2−CH2 - C

H2−COOH

7AcetylCoA+7CO2 +7ATP →7malonylCoA+7ADP+7Pi

+
1AcetylCoA + 7malonylCoA +7FMNH2 +7NADPH+H

+
→Palmitate +7CO2+ 8CoASH+7FMN+7NADP +6H2O

3. 反應過程
A. 生合成基本單位： Malonyl CoA 的合成，acetyl CoA 經 acetyl CoA
 carboxylase 羧基化反應形成 Malonyl CoA
B. 在 fatty acid synthase complex 上進行，此酵素複體是由 7 個酵素所組成，
並有 1 攜醯蛋白(Acyl carrier protein；ACP)上有兩個-SH 官能基，其一為半
胱胺酸之-SH 基，另一為 4-phosphpantetheine。
①acetyl CoA 經 acyl transferase 將 acetyl 接到 fatty acid synthase complex 上
ACP 之 SH 基 malonyl CoA 經 malonyl transferase 將 malonyl 接到 fatty acid
synthase complex 上 ACP 之 4-phospho-pantotheine 基上。
②Condensation acetyl -SH + malonyl -S-pan →3-keto acyl-enz
(所需酵素 3-ketoacyl synthase)
③Reduction 3-keto acyl-enz →D-3-(OH) acyl-enz
+
(所需酵素 3-ketoacyl Reductase ；輔酶 NADPH+H 為酶)

④Dehydration 2
D-3-(OH) acyl-enz → △ -enoyl-enz

(所需酵素 hydratase)
2
⑤Reduction △ -enoyl-enz → acyl-enz (FMNH2 為輔酶)

2
(所需酵素△ enoyl reductase)

⑥acyl translocation acyl group 從 4-phospho-pantotheine 轉移至外側-SH 基上

⑦ 如此進行 7 次反應，產生 Palmitoyl -enz 經 thioasterase t 水解釋放出
Palmitate
二、 生化反應所需的原料及維生素
1. acetyl CoA & malonyl CoA
丙二醯～CoA（malonyl CoA）之脂肪酸生合成之 2C 單位，可來自可由醣類或蛋白質之
代謝產物─乙醯～CoA(acetyl CoA)行羧基化反應（carboxylation）。
A. 人體內乙醯～CoA 不能通過粒線體膜，所以先形成檸檬酸(citrate)才能擴散至
細胞質，再由 ATP 檸檬酸裂解酶(ATP citrate lyase)分解得到。
B. 反芻動物可直接活化乙酸(Acetic Acid)活化得來，所以體內檸檬酸裂解酶
(Citrate cleavage enzyme) 活性較低。
+
2. NADPH +H 來自下列代謝

A. 磷酸戊醣路徑（PPP）
B. 異檸檬酸去氫酶（isocitrate dehydrogenase)
C. 蘋果酸酵素（malic enzyme）
3. 參與維生

維生素 輔酶形式 生化反應

FMN 2
維生素 B2 △ acyl -reductase
(flavin monophosphate)
維生素 輔酶形式 生化反應

(Riboflavin)

菸鹼素 NADP 3-ketoacyl Reductase

(Niacin) (nicotinamide adenine dinucleotide
phosphate )

biotin biotin acetyl CoA

carboxylase

泛酸 CoA～SH（Coenzyme A） 轉醯基反應
(Pantothenic 4-phosphpantetheine
acid)

題目四
請說明 catecholamines 和 sertonin 的生化合成反應。（6 分）並說明維生素 B6B6（pyridoxal-5-
phosphate）於神經傳導物質合成之重要性。（4 分）擬答
※詳見志聖 108 生化課本 p.168-169, 219 命中率 100%
一、 catecholamine 及 serotonin 生合成反應
1. catecholamine ，以 Tyrosine 為原料，合成 Dopa , Norepinephrine, epinephrine
2. serotonin，以 Tryptophan 為原料，合成過程如下

二、 維生素 B6 在神經傳導物質的重要性

維生素 B6 活化型為 pyridoxal phosphate(PLP)參與上述胺基酸脫羧基反應，合成

catecholamine, serotonin 外，也可將 glutamate 脫羧基反應，合成 γ-amino butyric

acid(為抑制神經傳導物)
107 年第二次營養師-生理學與生物化學
題目一
請詳述為何缺碘就容易造成甲狀腺腫大。(10 分)擬答
一、甲狀腺的主要目的之一就是製造甲狀腺素。
二、目前全世界最常見瀰漫性甲狀腺腫大的原因是缺碘，因為碘是製造甲狀腺素重要的原料:甲
狀腺素＝碘＋酪胺酸。
換言之，當碘缺少的時候便無法製造甲狀腺素。
三、驅使甲狀腺素製造的流程：
下視丘釋放出 TRH→刺激腦下垂體前葉釋放出 TSH→刺激甲狀腺→產生甲狀腺素
四、如果缺乏碘→使得甲狀腺素低下，會負性回饋：
刺激下視丘釋放出 TRH↑→腦下垂體前葉釋放出 TSH↑TSH→促進濾泡增生, 如同工廠擴大生
產線一樣，為製造更多的甲狀腺素，就加大體積加碼製造→造成甲狀腺腫大
題目二
一、肥胖者有比較多的脂肪細胞，而脂肪細胞會分泌許多脂肪激素（Adipocytokines）。(8 分)
二、請從脂肪激素（Adipocytokines）的觀點詳述為什麼肥胖容易引起心血管疾病？（8 分）或
糖尿病？（7 分）
擬答
一、何謂脂肪激素 ( Adipocytokines）/脂肪細胞因子/脂肪細胞素：
已知脂肪細胞分泌數十種脂肪細胞因子包含:如 TNF -α、IL -6、FFA、瘦素(leptin)、脂
聯素、抵抗素、纖溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)等均可引起、介導或直接、間接參與炎症
反應。
二、其中瘦素(leptin)、脂聯素、抗素(resistin)，對於 glucose, lipid 代謝有影響。
1. 糖類代謝不好造成糖尿病。
2. 在 lipid(脂質)造成體內堆積產生肥胖容易引起心血管疾病：

瘦素(leptin) 1. 其作用位置集中在下視丘弓狀核
 抑制食慾並增加能量消耗
 抑制 NP-Y 分泌
2. ob gene 或 dB(製造瘦素的接收器)gene 壞了會造成肥胖。

脂聯/締素 1. 能促進肌肉細胞對於胰島素的敏感 ( Sensitivity )

(adiponectin) 2. 可減少第二型糖尿病、肥胖、動脈粥狀硬化及非酒精型脂肪肝的形成(血
漿中脂締素濃度，與身體質量指數、腰圍、空腹空腹血糖、胰島素、三酸
甘油酯、尿酸濃度及胰島素抗阻參數呈負相關)，肥胖、糖尿病或血脂異
常之病人，血漿中脂締素濃 度均較正常人為低。

抗 素(resistin) 抗胰島素激素 ( Resistin ) 則具有與脂聯素相反的功能。

3. 肥胖者有比較多的脂肪細胞，而脂肪細胞會分泌許多脂肪激素 ( Adipocytokines），
但是有些製造激素基因或是製造接受器基因壞掉了，便會產生病變。
∵代謝症候群(肥胖、心血管疾病)主要的致病原因與肥胖與胰島素阻抗有關。∴肥胖容易引起心血
管疾病或糖尿病
題目三
與能量代謝有關之維生素有那些？寫出這些維生素各作為輔酵素之形式、參與作用的主要酵素名稱
和參與的生化反應。舉例說明：pantothenic acid 輔酵素名稱為 CoA，ACP；作用酵素為 pyruvic
dehydrogenase 和 acyl-CoA synthase；參與反應為 pyruvate→acetyl CoA 和 fatty acid→acyl-
CoA。（15 分）擬答
一、 人體代謝醣類、脂肪及蛋白質獲得能量，
1. 醣類代謝經 glycolysis 產生 2xpyruvate，oxidative decarboxylation of pyruvate 生成
acetyl CoA
2. fatty acid 行 β-oxidation 生成 acetyl CoA
3. Amino acid 先經 transamination 產生 α-keto acid，而後 α-keto acid 再代謝成
acetyl CoA 或 TCA cycle 中間代謝物進入 TCA cycler 繼續氧化產生能量。
二、與能量代謝有關維生素 B1(thiamin), B2(riboflavin), B3(niacin), lipoic acid 及
Pantothenic acid , Biotin, Vitamin B6,(pyridoxine, pyridoxal, pyridoxamine)其輔
酶形式

維生素 輔酶形式 主要生化反應

維生素 B1 TPP α-keto acid 去羧基

(Thiamin) (thiamin pyrophosphate) 反應

維生素 B2 FAD 氧化還原反應

(Riboflavin) (flavin adenine dinucleotide)

菸鹼素 NAD 氧化還原反應

(Niacin) (nicotinamide adenine
dinucleotide)

擬脂酸 Lipoate 氧化還原及轉醯基反應

(Lipoic acid)

泛酸 CoA～SH 醯基化反應
(Pantothenic acid) （Coenzyme A）

維生素 B6 Pyridoxal phosphate transamination

(pyridoxine, pyridoxal,
pyridoxamine)

三、 參與反應如下：
1. glycolysis
Glyceraldehyde 3 phosphate dehydrogenase,以 NAD 作為輔酶
2. oxidative decarboxylation of pyruvate
Pyruvate→acetyl CoA 所用酵素為 Pyruvate dehydrogenase complex,共需 5 種輔酶
3. fatty acid 行 β-oxidation 生成 acetyl CoA
長鏈脂肪酸不能通過粒線體膜先在細胞質活化 Acyl CoA,而後再轉至粒線體行 β-
oxidation 生成 acetyl CoA
I. Acyl-CoA →△² trans enoyl CoA 所用酵素為 acyl CoA dehydrogenase 以
 Flavoprotein 為輔酶。
II. L-3-(OH)acyl CoA→3-ketoacyl CoA 所用 L(+)3- (OH) acyl CoA
dehydrogenase]以 NAD 為輔酶。
2. Amino acid 先經 transamination 產生 α-keto acid，而後 α-keto acid
α-keto acid 再代謝成 acetyl CoA 或 TCA cycle 中間代謝物進入 TCA cycler 繼續氧
化產生能量。
Alanine+α-ketoglutarate→Pyruvate+glutamate 所用酵素為 glutamate
transaminase 以 pyridoxal phosphate 為輔酶。
3. TCA cycle
I. isocitrate dehydrogenase 及 malate dehydrogenase 以 NAD 作為輔酶
II. α-ketoglutarate dehydrogenase complex)與丙酮酸去氫酶複體相似，需 TPP,
FAD, NAD, Lipoate, CoASH 5 種輔酶參與。
III. Succinate dehydrogenase,所催化 Succinate 去氫反應，此酶為一種黃素蛋白類
(flavoproteins)，可將 FAD 還原為 FADH₂
題目四
寫出必需脂肪酸的英文名稱與分子鏈簡稱（碳數：雙鍵數，雙鍵位），人類缺乏那兩個酵素所以無
法自行合成這些脂肪酸？（10 分）擬答
9,12
一、Essential fatty acid 包括 ω-6 族 linoleic acid (C18：2；△ )及 ω-3 族 α-

9,12,15 12 15
linolenic acid (C18：3；△ )；因人體缺乏△ 、△ 去飽和酶，無法合成 ω-6

族 linoleic acid 和 ω-3 族 α-linolenic acid ，所以此二脂肪酸為 essential fatty

acid
5 6
二、雖然人體可經由△ ,△ desaturase 及 enlongase 將

9,12
 ω-6 族 linoleic acid (C18：2；△ ),代謝成 arachidonic acid (20：4；

5,8,11,14
△ ),

9,12,15 5,8,11,14,17
 ω-3 族 α-linolenic acid (C18：3；△ ),代謝成 EPA (20：5；△ ),

三、但是 linoleic acid 和 α-linolenic acid 缺乏也會造成 arachidonic acid 和 EPA 缺乏。
四、在人體內可由 acetyl CoA，經由 fatty acid syntethase complex 合成飽和性脂肪酸(如
palmitic acid, stearic acid)
4 5 6 9
1. 內質網有△ , △ , △ ,△ desaturase 可形成不飽和鍵

 palmitic acid(16：0) ® palmitoleic acid(16：1； △9),

9
 stearic acid (18：0)® oleic acid (18：1； △ ),
五、必需脂肪酸在體內代謝
107 年第一次營養師-生理學與生物化學
題目一
血清素(Serotonin)、多巴胺(Dopamine)及 GABA(r-aminobutyric acid)等因子會改善情緒、憂鬱、
睡眠等，而這些因子可以透過一些飲食成分在身體合成。請分別詳述是那些飲食成分可以合成這些
因子？(6 分)如何合成？(9 分)擬答
一.血清素

說明 食物 食物含有 合成

1. 若分泌過多： 1. 腰果、杏仁、胡桃等 1. 色胺酸、麩醯胺酸、維生素 Prp 色胺酸

躁症（mania） 堅果: B6、鎂等
2. 若分泌過少： 2. 牛奶、優格、起司等 2. 色胺酸及鈣 →
憂鬱 乳製品 3. 色胺酸
（depression） 3. 香蕉 血清素

二.多巴胺 Dopamine

說明 食物 食物含有 合成

1. 若分泌過多： 1. 蛋白質：魚、蛋、 1. 由於蛋白質富含胺基酸，對生產 Tyr

引起精神分裂症 雞和紅肉源。 多巴胺非常重要 →
2. 若分泌過少： 2. 蔬菜：如甜菜和酪 2. 部分富含胺基酸的蔬菜能刺激多 DOPA
引起帕金森症 梨。 巴胺生產 →
3. 蘋果 3. 因為能刺激多巴胺生產，故能預 dopamine
防神經性病變

三.GABA

說明 食 食物含有 合成
物

白天事情太多，腦袋一直處於亢奮狀態。 芝 色胺酸、麩醯胺酸、維生素 麩醯胺酸是合

這時就需要 GABA 這種神經傳導物質，讓 麻 B6、菸鹼酸、鈣，是超級助眠 成 GABA 的原
腦部放鬆一下 的好食物 料
題目二
請詳述血液淋巴球之功能。(10 分)

擬答
一、 淋巴球 Lymphocyte
1. T 淋巴球受介白質-2（IL-2）之增生及活化
I. 破壞入侵之細菌或病毒
II. 器官移植
III. 細胞調節之免疫反應（cellular-mediated immunity；CMI）有關。
IV. 胸腺成熟
2. T 淋巴球分為：
I. 輔助型 T 細胞（Thelper cell；TH）
II. 人類免疫不全病毒（Human Immunodeficiency
III. 毒殺型 T 細胞（Tcytotoxic cell；Tc）:針對被感染細胞釋放出穿孔素及顆粒酶
IV. 抑制型 T 細胞（suppressor T cell）:失常會造成自體免疫疾病
二、 B 淋巴球→分化為漿細胞（plasma cell）→產生抗體（Antibody）：
1. 體液調節之免疫反應（humoral-mediated immunity）（HMI、AMI）有關。
2. 紅骨髓成熟
3. 抗體又稱為免疫球蛋白（immunoglobulin；Ig），依其特異性分成五類:
4. 抗原之抗體媒介型清除機制(Antibody-Mediated Disposal of Antigen)

沈澱反應 抗原＋抗體→形成[抗原-抗體]複合體
(precipitation) →細菌失去活性(不能移動的沉澱物)而容易被吞噬細胞所吞噬

中和反應 1. 中和病原體所分泌的毒素
(neutralization) 2. 與病毒表面分子結合→使病毒失去感染細胞的能力阻斷病原體與
最簡單的一種 寄主細胞的結合位置
3. 當覆蓋了抗體之微生物增強了巨噬細胞的附著作用，使之更容易
被吞噬的過程，稱為「調理作用(opsonization)」

凝集反應 4. 細菌或病毒之抗體媒介的凝集反應(agglutination)，將其凝聚
(agglutination) 在一起，能有效中和並調理微生物。
 5. IgM 則可以連接五個或更多的病毒或細菌(如圖 43.16 所示)。
這些大型的複合物更容易被吞噬細胞所吞噬 。

活化補體系統(complement 補體固定反應(complement fixation)

system) 溶菌反應：經由補體啟動的連鎖反應→在細菌表面穿孔→使病原體
溶解破裂

0. 抗體的種類(依重鏈固定(恆定)區(constant region)的不同)：
1. 抗體重鏈的恆定區可以分成五大類 IgG、IgA、 IgM、IgE、IgD

特徵

Ig 最多（75%），可通過胎盤（出生 6 月內 Ab 來源），提拱胎兒的被動免疫力，能活化補體，
G 分子量最小，為晚期抗體，具有抗毒素的免疫反應

Ig 存在淚液、唾液、汗水、乳汁、等處，為分泌性抗體、雙體分泌型 IgA 可和致病菌結合，以

A 免致病菌附著在細胞並增生常見於消化道、呼吸道、生殖道的表皮黏液

Ig 為胎兒主要抗體，能活化補體，分子量最大，為早期抗體（最早出現）(106 二技)，單體出
M 現在 B 細胞表面可對抗某些碳水化合物抗原的抗體，如 ABO 血型抗原

Ig 附著於肥大細胞（mast cell），參與即發型過敏（Type I），最少促進嗜鹼性球和肥大細

E 胞釋出組織胺對抗腸道寄生蟲

Ig 可能和活化以及抑制淋巴球有關
D

題目三
為何細胞內的醣類要以多醣型式取代單醣存在？就能量利用而言，為什麼說以支鏈越多越有利？(12

分)擬答
詳見志聖 107 生理與生化課本 p13，命中率 100%
人體內將單醣類葡萄糖(glucose)代謝成多醣類的肝醣(glycogen)；而植物將單醣類葡萄糖
(glucose)代謝成多醣類的澱粉；作為醣類儲存型式，
 一、 細胞內以多醣類取代單醣存在的理由：
1. 滲透壓：多醣類分子比單醣分子大，滲透壓小，較不會影響細胞內滲透壓而造成生理
代謝變化。
2. 能量儲存：多醣類是由多分子單醣脫水縮合而成，分子組成 C/O 比值較單醣大，所含
能量較多。
3. 多醣類分子常成螺旋狀，且由多分子單醣脫水縮合而成，所佔立體空間小。
二、 就能量而言，支鏈越多越有利能量儲存：
1. 有效調節血糖及能量代謝：
人體內 Glycogenesis 或 glycogenolysis 均從非還原性末端進行，所以分支點越多，
末端就越多。人體在血糖高時，可快速將葡萄糖(glucose)代謝成肝醣(glycogen)，儲
存在肝臟或肌肉中，反之血糖低時，肝臟中肝醣分解成葡萄糖，藉此調節血糖恆定；
肌肉中的肝醣分解成 glucose-6-phosphate 作為肌肉活動能量來源，因此肝醣的支鏈
較多，故其調節效率比較高。
2. 肝醣分支多，可增加溶水性
題目四
何謂 conjugated protein？(5 分)試舉例 4 種 conjugated protein 並解釋其功能。(8 分)擬答
詳見志聖 107 生理與生化課本 p151，命中率 100%
複合蛋白（conjugated protein）：
除含胺基酸外尚含有非蛋白質的成份。如：
 脂蛋白(lipoprotein)
 核蛋白(nucleoprotein)
 醣蛋白(glycoprotein)
 金屬蛋白(metalloprotein)
 色蛋白(chromoprotein)
 磷蛋白(phosphoprotein)等
一、 脂蛋白(lipoprotein)：
含有脂質(Triacyglycerol, cholesterol ester, cholesterol, phospolipids 等)的蛋白
質：
為細胞膜成分或幫助脂質在血液中運送。
二、 核蛋白(nucleoprotein)：
含有核酸(DNA, RNA)的蛋白質，為遺傳訊息傳地有關。
三、 醣蛋白(glycoprotein)：
含有寡醣類的蛋白質，構成細胞膜成分和抗體相關
四、 金屬蛋白(metalloprotein)：
含有金屬元素的蛋白質：如：
1. ceuloplasmin：含 Cu 元素蛋白，作為 ferroxidase 成份，參與 Fe 代謝
2. Transferrin：含 Fe 元素蛋白，幫助 Fe 在血液中運送。
106 年第二次營養師-生理學與生物化學
題目一
一、請試述由脂肪細胞分泌的賀爾蒙及其對於能量代謝的功能。(8 分)
擬答
【Hint】
106 志聖生理學講義 p.340 以及 p.341 例題 5.擬答。
一、 脂肪細胞分泌的荷爾蒙，叫做「瘦體素（leptin）」。
二、Leptin 對於能量代謝的功能，為促進能量消耗。Leptin 促進能量消耗的方式，是促進脂肪
分解、促進游離脂肪酸形成、抑制脂肪合成（抑制 lipogenesis，促進 lipolysis）。
Leptin 是人體的飽食訊號，作用於下視丘，告訴大腦飲食攝取已經足夠；此意義即為身體
已經具有足夠的能量。因此，當 Leptin 作用於下視丘以外的地方（例如骨骼肌、
adipocytes），功能便為抑制能量儲存、促進能量消耗。Leptin 促進能量消耗的方式，便
是促進 adipose tissue 脂肪的分解、促進游離脂肪酸的形成。
題目二
請試述骨骼肌纖維(skeletal muscle fiber)的種類，並說明其收縮速度及產生 ATP 的代謝途徑。(8
分)
擬答
【Hint】
106 志聖生理學講義 p. 75「三、橫紋肌的種類」。
一、骨骼肌纖維可以分成 fiber 與 type II fiber。type I Type II fiber 又可繼續分為 type
IIa fiber 與 type IIb fiber。所謂 Type I fiber、type II 的區別，在於生產 ATP 效率的
快慢；ATP 生產得慢的，列入 type I fiber；ATP 生產得快的，列入 type II fiber。
二、收縮速度與 ATP 的代謝途徑：
1. Type I fiber 收縮速度慢。產生能量的方式，為氧化作用，為有氧呼吸，靠糖解作用
產生能量。（oxidative glycolysis）
2. Type II fiber 收縮速度快。產生能量的方式包括有氧呼吸以及無氧呼吸。IIa fiber
與 IIb fiber 的區分，正是有氧呼吸或無氧呼吸的差異。
 Type IIa fiber：有氧呼吸的糖解作用產生能量。
 Type IIb fiber：無氧呼吸的糖解作用產生能量。副產物為乳酸。因此 Type
IIb fiber 收縮速度比 type IIa fiber 更快。
題目三
請試述動脈粥狀硬化(atherosclerosis)的形成過程中，血管之構造、參與的細胞及膽固醇所扮演之
角色。(9 分)
擬答
【Hint】
106 志聖生理學講義 p.318「骨髓系的白血球」。
這題其實在考動脈粥狀硬化（atherosclerosis）是種血管的慢性發炎；cholesterol 堆積在血管壁
上，長期刺激免疫反應，造成血管壁受損，形成斑塊（plaque）。
一、血管壁構造分成外層、中層、內層（tunica externa, tunica media, tunica intima）。
每一層的層狀構造當然都是由多層細胞構成；所謂「血管內皮細胞（endothelial
cells）」就是鋪墊在內層表面的細胞層，是內層中的內層。「動脈粥狀硬化」這個名詞的
「粥狀斑塊」，正是堆積在血管內層，使得血管內皮細胞與內層分離。
 二、參與細胞：如前所述，動脈粥狀硬化其實是種血管的慢性發炎，因此主要參與者為吞噬細胞
（單核球與巨噬細胞）、血小板、纖維母細胞。
【傑西老師註】當巨噬細胞吞入堆積於血管壁上的脂肪，巨噬細胞會巨大化，並且在細胞內
形成脂肪微滴。巨噬細胞此時的外觀，我們稱為「泡沫細胞」。
三、膽固醇扮演的角色為發炎物質、免疫反應誘發物：
1. VLDL 與 LDL 過高、高到超出血液能夠運輸的能力時，LDL 會堆積在血管管壁上面。此
時形成的 LDL 斑塊，稱為 atheroma。
2. Atheroma 刺激血管壁，破壞內皮細胞完整性，導致免疫系統的啟動，造成發炎。巨噬
細胞（macrophage）想要以吞噬作用的方式（phagocytosis）將 atheroma 清除掉。
免疫系統說穿了就是刺激／清除之間的平衡。若免疫系統持續受到 atheroma 的刺激、有永遠無法清
光的 atheroma，atheroma 會變成慢性化的存在，也就是轉變為慢性發炎的典型表現，諸如發炎位置
的纖維化、鈣化、鈣沈積、泡沫細胞浸潤。這個轉為慢性化的斑塊（plague）體積不斷增加，漸漸
縮小血管半徑，造成血管堵塞。Plague 更可能掉下來，隨著血流亂飄，造成梗塞。
題目四
請以葡萄糖與脂肪酸為例說明泛酸(pantothenic acid)參與能量代謝之角色。(13 分)
擬答
泛酸之生理功能主要是形成 coenzyme A(CoASH)；參與醣類﹐脂肪﹐蛋白質代謝。
一、醣類在腸胃道經消化酵素水解成單醣(glucose, fructose, galactose)，經吸收後
fructose, galactose 可在肝臟代謝成 glucose, glucose 在 insulin 促進下進入肌肉或脂
肪細胞行 glycolysis，產生成 2 分子 pyruvate, pyruvate 穿過粒線體膜，在粒線體基質進
行 oxidative decarboxylation 代謝成 acetyl CoA
二、長鏈脂肪酸無法直接穿過粒線體膜，所以先在細胞質中活化成 Acyl CoA，在 carnitine 幫
助下將 Acyl group 轉移至粒腺體基質形 beta-oxidation 產生數分子 acetyl CoA

三、Acetyl CoA 在粒線體基質進行 TCA Cycle 氧化，產生 3 NADH+ H⁺及 2 FADH₂

1. succinyl CoA 為帶高能量硫酯鍵(thioester）化合物可行 substrate-level

phosphorylation 產生 GTP( succinyl-CoA + GDP → succinate + GTP)
2. NADH+H⁺/FADH₂ 經呼吸鏈酵素複體，一連串電子傳遞〈electron transport chain〉
及氧化及磷酸化反應（oxidative phosphorylation 產生 ATP，
如：NADH+H⁺→2.5ATP
FADH2→1.5ATP
題目五
請舉出三個例子說明因營養素缺乏而導致的貧血現象，並說明其生化機制。(12 分)
擬答
一、 Tocopherol 缺乏造成溶血性貧血 (hemolytic anemia)
1. 體內超過氧自由基經 superoxide dismutase 代謝成 H₂O₂，酒精、脂肪酸等營養素代謝
過程也會產生 hydrogen peroxide（H₂O₂）
2. H₂O₂ 是活性很大的氧化劑，在體內會和亞鐵/亞銅離子(Fe⁺2 /Cu⁺)起 Fenton/
Harber-Weiss 反應，產生羥自由基（•OH）
3. 羥自由基（•OH）引起 RBC 膜上 phospholipid 之不飽和脂肪酸氧化裂解，造成紅血球
細胞膜破裂，出現溶血性貧血。
4. tocopherol 可代謝羥自由基（•OH）和過氧化自由基；保護 RBC 細胞膜上
 phospholipid 之不飽和脂肪酸受到氧化傷害，若缺乏 tocophero 缺乏造成 hemolytic
anemia。
二、 Folic acid、維生素 B₁₂ 缺乏造成巨紅血球貧血(megaloblastic anemia)
1. Folic acid 參與嘌呤（purine）和胸嘧啶核苷酸（d-TMP）合成，與 DNA 複製和細胞分
裂有關。
 N¹⁰-formyl THFA、N⁵- N¹⁰methyleneTHFA 構成 Purine 上之 2 號、8 號位置上
的 C。
 N⁵，N¹⁰-methylene THFA 將去氧尿嘧啶核酸甲基化後形成胸腺嘧啶
(thymidylate)
2. 維生素 B₁₂ 接受 N5methyl THFA 上之 methyl group，促進葉酸循環，當維生素 B₁₂ 缺
乏造成葉酸缺乏。
3. 內在因子為胃黏膜細胞所分泌一種醣蛋白，可幫助維生素 B₁₂ 吸收。
4. 紅血球在骨髓的製造時，有核紅血球（成熟紅血球的前身）的細胞因為缺乏葉酸 或維
生素 B₁₂，Purine 和胸腺嘧啶(d-TMP)合成受阻，DNA 無法複製，紅血球無法進行有絲
分裂，但細胞質中胞器增生的結果，最後分化出來的紅血球，體積變得比正常紅血球
大，數目卻比較少，此種紅血球的細胞膜脆弱很容易破裂，壽命較短，再加上原來合
成量即不足，所以造成貧血。
三、 維生素 B₆、維生素 C，Fe，Cu 缺乏造成小球性貧血（microcytic anemia）

缺乏營養素 生理生化機制 說明

鐵 鐵是血紅素的成份，當體內鐵量不足 1. 慢性失血，如慢性消化性潰
時，Heme 無法形成，造成小球型，淺色 瘍、痔瘡或惡性腫瘤等。
素貧血 2. 鐵攝取量不足，或吸收不良。
3. 鐵的需要量增加，如嬰兒期、
青春期、懷孕及哺乳期。

維生素 C 1. 促進鐵之吸收。 1. 維生素 C 缺乏，影響鐵之吸收

2. 促進膠原蛋白合成，維持血管壁完 2. 維生素 C 缺乏造成血管脆弱，
整。 壞血症及針狀皮下出血
銅 可促進鐵的利用，血漿藍胞漿素 當銅缺乏的時候，鐵就無法送到
（ceruloplasmin 一種含銅的蛋白質）是 造血組織，合成血紅素，因而導
可促進 Fe 的利用。 致貧血

維生素 B₆ 因為 B₆－PO4 是合成紫質所必需，紫質 可補充維生素 B₆

是血紅素的重要組成份，所以維生素 B₆
缺乏時會導致貧血。

蛋白質 1. 是血紅素的重要成份，所以當飲食缺 給予正常均衡的飲食，改善營養

乏蛋白質時，也會影響到血球的合 不足的狀況
成，導致貧血。
2. 通常蛋白質不足的飲食，也同時缺乏
鐵質、葉酸或是維生素 B₁₂。
106 年第一次營養師-生理學與生物化學
題目一 ( 請直接點選題目看答案 )
請詳述口腔的功能，以及高齡者口腔功能退化對健康的影響。(20 分)
擬答
一.口腔的功能，包括：
1. 發聲器官
2. 咀嚼：咀嚼肌帶動牙齒，切斷或磨碎食物。
3. 潤滑：口腔分泌唾液，可以濕潤食物，有利吞嚥動作。
4. 消化：唾液中含有澱粉脢（amylase），可以將澱粉消化為雙醣。
二.高齡者口腔功能退化的影響，反映在幾個層面：
1. 咀嚼功能：牙齒磨損，退化，甚至脫落，導致難以咀嚼食物，只能吃細碎食物或軟質食物。
2. 營養攝取：軟質食物的烹調通常不甚美味，
影響高齡者進食意願，不易配合營養規劃，
容易造成偏食或營養不良。
3. 味覺與嗅覺的敏感度降低：味覺與嗅覺為食物美味重要關鍵之一，高齡者味覺細胞退化，常常
加入更多糖、油、鹽，才能感受到食物的「味道」，無形中攝取過量的糖份、脂肪、鹽分。
4. 牙周病：牙齦退化、發炎，不但口腔有異味，甚至鬆動牙根，容易掉牙。
5. 唾液分泌減少：唾腺退化，分泌功能降低，導致唾液分泌量減少。濕潤食物的能力變差，導致
 不易感受到食物「有味道」。
 固體食物體積無法變小。
 吞嚥時容易噎到、嗆到。
 容易口乾舌燥。
 細菌容易附著於牙齒表面，造成蛀牙。
6. 吞嚥困難：支配吞嚥的副交感神經退化，導致吞嚥反射退化、消失，不但吞東西的動作變得緩
慢，更容易「噎到」，甚至誤入氣管。
題目二
請舉一例說明人體的前饋調節(feedforward)。(5 分)
擬答
1. 前饋調整（forward feedback）係指人體在外界環境的變化影響到身體之前，就事先先做出反
應，稱之。
2. 人體最明顯的例子，就是「體溫調節」。人體核心體溫相當敏感，必須控制恆定，故人體在外
界溫度影響到內部器官之前，就必須做出各種調整，才能「保溫」。例如：
 外界環境溫度過高時，身體就要促進排汗，皮膚微血管也會擴張，增加皮膚血流量，想
辦法把身體內部的熱量帶走。
 外界環境溫度過低時，人會不斷發抖，藉由發抖增加熱能生產；皮膚血管也會收縮，手
腳冰冷，以減少熱量流失。
題目三
當 30 歲臺灣女性(具參考身高及體重)，長期攝取低醣高蛋白質飲食(醣類：30g；蛋白質：150g；脂
質：50g)。試以胺基酸生化能量代謝反應與組織優先利用性，說明個體之肝臟與肌肉細胞如何協調
代謝下列胺基酸，以因應腦神經細胞對能量的需求？
1. Methionine(甲硫胺酸)(5 分)
2. Isoleucine(巽白胺酸)(5 分)
 3. Glutamine(麩醢胺酸)(5 分)
擬答
 人體在長期高蛋白低醣類飲食狀況下，容易造成酮酸中毒，而腦部主要能量來為 glucose,
若長期醣類攝取不足，可以代謝 ketone bodies 替代醣類作為能量來源。
 肝臟細胞缺乏 BCAA(Branching chain amino acid) transaminase 無法代謝 Isoleucine 作為
能量來源；肌肉細胞在能量缺乏下，將 BCAA(Valine, leucine, isoleucine)分解作為能量
來源。
 胺基酸經轉胺作用後，產生 α-keto acid 而後代謝成 glycolysis 或 TCA cycle 中間產物進
入 TCA cycle 代謝產生能量或行 gluconeogenesis 產生 glucose 供給特殊組織細胞(RBC、腦
神經細胞)需要。
下列胺基酸代謝反應：
1. Methionine(甲硫胺酸)：
methionine 主要在肝臟細胞代謝 碳架代謝成 cysteine 及 propionyl CoA；propionyl
CoA→succinyl CoA 除了提供細胞能量來源，又可行 gluconeogenesis 產生 glucose
2. Isoleucine(巽白胺酸)：
isoleucine 主要在肌肉細胞代謝，碳架部分代謝成 acetyl CoA 及 propionyl
CoA，propionyl CoA→succinyl CoA 除了進入 TCA cycle 產生能量外，又可行
gluconeogenesis 再肝臟產生 glucose
3. Glutamine(麩醢胺酸)：
為腦細胞中胺基酸脫胺產生之氨攜帶者，可將細胞產生 NH3 經血液送至肝臟代謝。
Glutamine 在腦細胞經 glutaminase 代謝成 glutamate，而後再經由 transamination 產生
α-ketoglutarate，進入 TCA cycle 產生能量供給腦細胞活動所需之能量。
肝臟利用 methionine 及肌肉細胞代謝 isoleucine 產生之 succinyl CoA 行 gluconeogenesis 產生
glucose，腦細胞能量需要。

題目四
以人體營營養生化代謝途徑(包括反映先質 Precursor、反應酵素、輔因子及生成物)，說明魚油所
含 omega-3 脂肪酸：Eicosapentaenoic(EPA)是否為必需脂肪酸？(10 分)
擬答
α-linolenic acid 脂肪酸生合成反應：
1. stearic acid(18：0)由 9 mole Acetyl CoA，消耗 8 mole ATP(8 Acetyl CoA→8 Malonyl
CoA)及 8 mole NADPH+H+ 8 mole FMNH2 經由 fatty acid synthase complex 合成。
2. stearic acid 再由 Δ⁹desaturase 代謝成 ω-9 族 oleic acid(18：1; Δ⁹)
3. 但人體缺乏 Δ¹²desaturase 無法合成 ω-6 族 linoleic acid (18：2; Δ⁹,¹²)及缺乏
Δ¹⁵ desaturase 無法合成 ω-3 族 α-linolenic acid(18：3; Δ⁹,¹²,¹⁵)。反應如下：
人體雖缺乏 Δ12desaturase 及 Δ¹⁵ desaturase，無法合成 ω-3 族 α-linolenic acid(18：3;
Δ⁹,¹²,¹⁵)，但 α-linolenic acid 在人體內可經由 Δ⁶ desaturase , enlongase,Δ⁵
desaturase 合成 EPA(eicosapentaenoic acid)，反應如下： 所以 EPA 為非必需脂肪酸
105 年第二次志聖營養師-科目:生理學與生物化學
題目一
腎臟會分泌何種物質來幫助紅血球的生成？(5 分)

擬答
紅血球生成素（Erythropoietin, EPO）。
EPO 由腎臟腎小管分泌，EPO 會作用於骨髓的「幹細胞」、「紅血球母細胞
（erythroblast）」，促進這些紅血球的前身細胞分化、繁殖，結果便是製造出數量更多的
紅血球。

題目二
水溶性膳食纖維如何利用腸肝循環(enterohepatic circulation) 來降低密度脂蛋白膽固醇(LDL-
cholesterol)？(20 分)

擬答
一言以蔽之，水溶性膳食纖維會包裹在膽鹽外側，抑制膽汁在迴腸段（ileum）被重新收回身
體裡；由於小腸需膽汁協助才能吸收脂肪，因此膽汁再吸收被抑制就等於脂肪吸收被抑制，
最後達到降低血中 VLDL 效果。考生將於下面分點敘述說明：
1. 首先說明何謂腸肝循環。腸肝循環是指膽汁由肝臟製造出來後，儲存於膽囊，再經由
總膽管注入小腸，最後從「迴腸終端（terminal ileum）以及「昇結腸（ascending
colon）」再吸收回身體裡面。真正從肝臟釋放到糞便中的膽汁，僅佔一小部分。這個
膽汁由身體內 → 身體外 → 身體內的循環過程，稱為「腸肝循環」。

2. 膽汁的功能為協助小腸吸收脂肪。脂肪不溶於水，因此人體若要吸收脂肪，必須先把
脂肪先乳化形成微小顆粒（叫做「乳糜微粒」），分散成小顆粒後才有足夠表面積與
lipase 結合、被分解為 triglycerol 和 free fatty acid。也就是說，小腸管腔若無
膽汁，就幾乎無法吸收脂肪。

3. 水溶性膳食纖維是指能溶解於水的膳食纖維，在食物中以果膠、菊糖、海藻膠、木膠
為主。水溶性膳食纖維會包裹在膽鹽外側，①抑制膽鹽功能，②抑制膽鹽在「迴腸終
端」以及「昇結腸」的再吸收，③ 增加膽鹽從糞便中排泄出去。

題目三
生物體內的代謝過程中經常需要能量 ATP 的參與，請問吾人體內 ATP 的來源，及其合成方式有何不
同？(13 分)
擬答
1. Adenosine triphosphate;ATP 含二個高能磷酸鍵，當一高能高能磷酸鍵水解，釋放出
7.kcal 熱量供給組織細胞代謝所需熱量 ATP→ADP+ Pi △G＝－7.3 kcal

2. 人體為恆溫生物，所以營養素氧化所產生熱量有一部分以 ATP 形式儲存，而後 ATP 水

解再釋放能量，人體 ATP 合成來源如下：
0. 10%ATP 由 substrate-level phosphorylation 產生
I. 90% ATP 由 oxidative phosphorylation 產生
II. 二者差異：
反應 oxidative phosphorylation

反應部 mitochondria 內
位

反應過 NADH₊ H⁺/FADH₂ 經呼吸鏈酵素複體，一連串電子傳遞〈electron transport chain〉

程 及氧化及磷酸化反應產生 ATP，如
NADH₊ H⁺→2.5ATP
FADH2→1.5ATP
舉例說明：
glucose 完全氧化可得 30-32ATP，反應過程：
1. 3 個 substrate-level phosphorylation：
1,3- bisphosphoglycerate＋ADP→ 3-phosphoglycerate＋ATP (glycolysis in
cytosol )
phosphoenolpyruvate＋ADP→ pyruvate＋ATP (glycolysis in cytosol )
succinyl-CoA ＋GDP→succinate ＋GTP (TCAcycle in mitochondria)

2. glycolysis 產生 2 NADH₊ H⁺ 經 glycerophospate shuttle 或 malate aspartate

shuttle 進入立縣體行呼吸鏈；而 oxidative of pyruvate 產生 NADH₊ H⁺ 及 TCA
cycle 產生 3 NADH₊ H⁺及 2 FADH₂，進入呼吸鏈產生 ATP

題目四
磷脂質與三酸甘油酯，在化學結構與性質上有何異同點？此種不同導致其在生物體內的功能有何不
同？(12 分)

擬答
一.三酸甘油脂(Triglycerol)及磷脂質(Phospholipids)結構及性質差異：
1. 三酸甘油脂(Triglycerol)：
由 1 分子甘油(glycerol)及 3 分子脂肪酸(fatty acid)組成之酯類，人體內之脂肪總
 量 90%；100%疏水性
2. 磷脂質(Phospholipids)
由中性脂肪、磷酸及含氮鹼基結合而成之化合物，如：卵磷酯(Lecithin)、腦磷脂
(Cephalin)及神經磷脂 (sphingomyelin)；具親水端及疏水端。

二.生理功能差異：
1. 三酸甘油脂(Triglycerol)：
 提供及儲存熱量，脂質不溶於水、質密、體積小，為最理想的能量貯存型態
 構成身體的組成，脂肪儲存在皮下組織以及腹腔內，具有隔離(Insulation)及
襯墊(Padding) 作用，有利體溫的維持及避免內臟器官受機械傷害。
 調節生理機能

2. 磷脂質(Phospholipids)
 磷脂質具有乳化功能，有利於脂質的消化、吸收、運送及利用。
 構成細胞膜之重要物質，可控制物質進出細胞。
 構成脂蛋白之成份幫助脂質運送。
 凝血活素(Thromdoplastin)主要是以一種磷脂質構造。
 神經系統中有大量神經磷脂，存在神經髓鞘中當作絕緣體。

105 年第一次志聖營養師-科目:生理學與生物化學
題目一 (105 營養師-生理學與生物化學)
請詳述蛋白質代謝後產生之含氮物質其代謝途徑為何？又，攝取不同量之蛋白質時，會產生那些生
理現象(15 分)
擬答(105 營養師-生理學與生物化學)
1.
 2. 攝取不同量蛋白質，會產生哪些生理現象？
(1).要補充多少蛋白質？
 一般健康的成人每日蛋白質建議攝取量為每公斤體重 1 公克蛋白質，也就是說以 60
公斤的成人來算，每天飲食蛋白質攝取量建議為 60 公克。
 為了不加重腎臟的負擔，限制蛋白質攝取是必需的，並且要攝取生理價高的蛋白質種
類，大部份的動物性蛋白質(膠原蛋白除外)及大豆蛋白都是高生理價蛋白質，至於要
攝取多少量的蛋白質或想補充含蛋白質的營養補充品。
(2).高蛋白質飲食，成高壓力效應─酸鹼不平衡
 攝取的食物以動物性肉類及蛋當做蛋白質的來源，其所含的磷質通常相當高，他們歸
屬在酸性食物，其所造成酸鹼不平衡之事實及毒害。
 蛋白質攝取過度造成肝臟、腎臟過度負擔，故近十年來，發現為了保護及延續肝、腎
功能，必須大幅度減少蛋白質的攝取，另一震撼為高蛋白質攝取多寡與骨質疏鬆症成
正比關係。
3. 不同的蛋白質由不同的胺基酸所組成，因此所產生的生理功能不盡相同。
題目二 (105 營養師-生理學與生物化學)
請試述人體腎臟之主要功能為何？(10 分)
擬答(105 營養師-生理學與生物化學)
1. 控制水和各種無機鹽的平衡：
(1).形成及濃縮尿液
 過濾：腎絲球，每分鐘過濾率(GFR)：125ml/min(180l/日)
 再吸收：主要近端小管(俱有絨毛刷狀緣)
 分泌：主要遠端小管
(2).無機鹽的平衡
(3).選擇性移去水與溶質，控制血液濃度與容積。
2. 將血液中的代謝廢物移除，並排泄到尿液中：
 再吸收有用物質並排泄新陳代謝所產生之廢物
 腎閾值：正常情況下，某些物質被腎小管再吸收回來，若超過一限度(腎臟最大
轉運量)，則無法再被吸收。
3. 將血液中外源性的化學物質移除，並排泄到尿液中，例如：抗生素。
4. 新糖合成。
5. 分泌激素
 紅血球生成素，控制紅血球的生成。
 紅血球生成素，控制紅血球的生成。
 1,25 一雙羥基維生素 D3，影響鈣的平衡。
6. 調節體液之酸鹼平衡
 酸中毒：腎臟排出 H＋、NH3、NH4＋、NH4Cl。
 呼吸性酸中毒時，腎臟可將 CO2 轉為 NaHCO3，並分泌 H＋代償。
題目三 (105 營養師-生理學與生物化學)
說明並比較下列人體脂解酶之生化反應(含反應物、輔因子、酵素及生成物)，酵素作用之細胞位點
與代謝功能性。(每小題 5 分，共 15 分)
lipoprotein lipase
phospholipase C
 hormone-sensitive lipase
擬答(105 營養師-生理學與生物化學)
1. Lipoprotein Lipase 位於微血管壁內側，其生理功能是將 lipoprotein(chylomicron
或 VLDL)上之三酸甘油脂（TG）水解，脂肪酸供給肌肉細胞氧化產生能量，脂肪細胞
則合成 TG，此酶受 insulin 活化。
2. Phospholipase C 位於細胞膜及某些細胞中，其生理功能水解 phospolipid 分子中第 3
位磷酸酯鍵，可將 lecithin, cephalin, phosphatidylinositol bisphosphate 水解
成 phospho-choline, phospho-ethanolamine, inositol triphosphate 與
diacylglycerol, 此酶受 G-蛋白(GTP binding protein)活化，並激化 protein
kinase 。
3. Hormone sensitive lipase，位於細胞內，其生理功能是將細胞內之三酸甘油脂
（TG）水解，脂肪酸供給細胞氧化產生能量，此酶受 glucagon, catecholamine, c-
AMP 活化。
題目四 (105 營養師-生理學與生物化學)
當葉酸攝取量超過上限攝取量(Tolerable Upper Intake Levels, UL)時，常會遮蔽早期維生素 B12
缺乏所導致的巨球性貧血症，延誤治療 B12 缺乏之惡性貧血所衍生的神經病變。試以葉酸與維生素
B12 交互作用的生化反應與維生素 B12 代謝機制說明此臨床症狀。(10 分)
擬答(105 營養師-生理學與生物化學)
1. vitamin B12 參與 folate cycle，若 vitamin B12 缺乏，folate cycle 無法進行造成
folic acid 缺乏現象，但攝取大量 folic acid 遮蔽 vitamin B12 缺乏，folic acid
與 vitamin B12 交互作用之生化反應如下：