107年第二次營養師

生理學與生物化學


申論題

擬答
  1. 甲狀腺的主要目的之一就是製造甲狀腺素。
  2. 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。
  3. 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
  4. 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
擬答
  1. 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。
  2. 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 (adiponectin)
      1. 能促進肌肉細胞對於胰島素的敏感 ( Sensitivity )
      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
擬答
  1. 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。
  2. 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
    (Thiamin)
    TPP
    (thiamin pyrophosphate)
    α-keto acid去羧基反應
    維生素 B2
    (Riboflavin)
    FAD
    (flavin adenine dinucleotide)
    氧化還原反應
    菸鹼素
    (Niacin)
    NAD
    (nicotinamide adenine dinucleotide)
    氧化還原反應
    擬脂酸
    (Lipoic acid)
    Lipoate氧化還原及轉醯基反應
    泛酸
    (Pantothenic acid)
    CoA~SH
    (Coenzyme A)
    醯基化反應
    維生素 B6
    (pyridoxine, pyridoxal, pyridoxamine)
    Pyridoxal phosphatetransamination
  3. 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
      1. Acyl-CoA →$ \triangle^²$ trans enoyl CoA 所用酵素為acyl CoA dehydrogenase以Flavoprotein為輔酶。
      2. L-3-(OH)acyl CoA→3-ketoacyl CoA所用L(+)3- (OH) acyl CoA dehydrogenase]以NAD為輔酶。
    4. 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。
    5. TCA cycle
      1. isocitrate dehydrogenase及malate dehydrogenase以NAD作為輔酶
      2. 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。
      3. 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
擬答
  1. Essential fatty acid包括ω-6族linoleic acid (C18:2;$ \triangle^{9,12}$ )及ω-3族α-linolenic acid (C18:3;$ \triangle^{9,12,15}$ );因人體缺乏$ \triangle^{12} $、$ \triangle^{15}$ 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
  2. 雖然人體可經由$ \triangle^5 $ ,$ \triangle^6 $ desaturase及enlongase將
    • ω-6族linoleic acid (C18:2;$ \triangle^{9,12}$ ),代謝成arachidonic acid (20:4;$ \triangle^{5,8,11,14}$ ),
    • ω-3族α-linolenic acid (C18:3;$ \triangle^{9,12,15}$ ),代謝成EPA (20:5;$ \triangle^{5,8,11,14,17}$ ),
  3. 但是linoleic acid和α-linolenic acid缺乏也會造成arachidonic acid和EPA缺乏。
  4. 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)
    1. 內質網有$ \triangle^4 $, $ \triangle^5 $, $ \triangle^6 $ ,$ \triangle^9 $ desaturase可形成不飽和鍵
      • palmitic acid(16:0) ® palmitoleic acid(16:1; $ \triangle^9 $),
      • stearic acid (18:0)® oleic acid (18:1; $ \triangle^9 $),
  5. 必需脂肪酸在體內代謝

選擇題

(C) 1 下列關於氣體進出細胞之方式,何者正確?
  1. 二氧化碳溶於水成為$HCO_{3^-}$後,可行單純擴散進入細胞
  2. 只有紅血球在氧氣不足時,可利用主動運輸將$O_2$帶入細胞
  3. 二氧化碳進出細胞不受細胞內訊息傳遞分子的調控
  4. 一氧化碳可透過不耗能的通道進入細胞
(B) 2 燕麥中的成分及其消化吸收方式之敘述,何者錯誤?
  1. 蛋白質是由胰蛋白酶分解後,再被膜胜肽酶分解
  2. 脂肪被脂肪酶分解成短鏈脂肪酸之後才進入上皮細胞
  3. 維生素B群皆為水溶性,由小腸微絨毛上的運輸器吸收
  4. 膳食纖維可增加直腸內含物的體積而引發排便反射
(B) 3 葡萄糖(glucose)和麩醯胺酸(glutamine)在小腸上皮細胞的吸收和代謝方式相同處為何?
  1. 皆可透過促進性擴散作用進入細胞
  2. 皆可對抗濃度梯度
  3. 皆可行無氧代謝產生能量
  4. 皆可逆向交換氫離子
(B) 4 爺爺患有心血管疾病,在上廁所排便的時候發生中風,下列何者是最可能的原因?
  1. 嚴重腹瀉造成水與電解質不平衡
  2. 排便過度用力造成血壓變化
  3. 胸腔壓力上升造成呼吸不順
  4. 腹腔壓力增加造成腹主動脈破裂
(A) 5 下列何項敘述與尿液濃縮最不相關?
  1. 近端曲小管對鈉離子的重吸收
  2. 亨利氏管對鈉離子的主動運輸
  3. 直血管(vasarecta)的髮夾彎構造
  4. 腎小管對尿素的分泌作用
(C) 6 身體在缺水的情況下,下列那一段腎小管的管液仍維持低張(hypotonic)狀態?
  1. 近側腎小管之起始端
  2. 亨利氏環上行支細段之起始端
  3. 遠側腎小管之起始端
  4. 集尿管末端
(D) 7 某病患的動脈血之$pH=7.53$、$[HCO_{3^-}]=36mEq/L$、$P_{CO2}=40mmHg$,則下列何者為該病患最可能之情況?
  1. 呼吸性酸中毒
  2. 呼吸性鹼中毒
  3. 代謝性酸中毒
  4. 代謝性鹼中毒
(B) 8 壓力下,增加血中皮質醇(cortisol)會造成何種現象?
  1. 刺激骨骼肌對葡萄糖的吸收
  2. 促進肝臟糖質新生作用
  3. 促進骨骼肌蛋白質的合成
  4. 促進脂肪細胞合成三酸甘油酯
(A) 9 膽固醇攝取不足會造成下列那一種激素的合成減少?
  1. 留鈉素
  2. 甲狀腺素
  3. 胰島素
  4. 腎上腺素
(A) 10 瘦素(leptin)主要是由下列何種細胞所分泌?
  1. 脂肪細胞(adipocytes)
  2. 肝細胞(hepatocytes)
  3. 白血球(leukocytes)
  4. 肌肉細胞(musclecells)
(D) 11 下列有關動脈血壓的敘述,何者正確?
  1. 心輸出量(cardiacoutput)增加,則血壓下降
  2. 血液黏滯度(bloodviscosity)增加,則血壓下降
  3. 血液容積減少,則血壓上升
  4. 末梢小動脈收縮,則血壓上升
(B) 12 下列何者的主要功能是協助將組織液回流到心血管系統?
  1. 微血管系統
  2. 淋巴系統
  3. 靜脈系統
  4. 動脈系統
(C) 13 下列有關血管分支造成總截面積增加,對血流速率的影響何者正確?
  1. 血管分支總截面積增加,不會影響血流速度
  2. 血管總截面積越大,分支血管之血流速率越大
  3. 血管總截面積越大,分支血管之血流速率越小
  4. 血管總截面積是唯一影響周邊組織器官血流速率的因素
(B) 14 下列何種白血球數量的增加可做為判定寄生蟲感染的依據?
  1. 嗜中性白血球(neutrophil)
  2. 嗜酸性白血球(eosinophil)
  3. 單核細胞(monocyte)
  4. 嗜鹼性白血球(basophil)
(C) 15 胃分泌胃酸可殺菌,是屬於下列何種免疫機制?
  1. 後天非特異性免疫(adaptivenonspecificimmunity)
  2. 後天特異性免疫(adaptivespecificimmunity)
  3. 先天非特異免疫(innatenonspecificimmunity)
  4. 先天特異免疫(innatespecificimmunity)
(B) 16 神經細胞可生成內源性大麻(endocannabinoids),下列敘述何者正確?
  1. 為長鏈脂肪酸特性之脂肪,無法被視為神經傳遞物質
  2. 具備脂肪特性,無法貯存於突觸前神經末梢內之突觸小泡
  3. 會導致學習力與記憶之損傷
  4. 具備蛋白質特性,由顆粒性內質網製造
(D) 17 下列何者具有蕈毒型乙醯膽鹼接受器(muscarinicacetylcholinereceptor)?
  1. 交感神經節後神經元
  2. 副交感神經節後神經元
  3. 運動神經元支配的骨骼肌肌細胞
  4. 副交感神經支配的平滑肌肌細胞
(D) 18 抽菸者容易罹患肺氣腫(emphysema),導致肺部進行呼吸作用時氣體交換異常之原因為何?
  1. 肺泡、微血管膜兩側氣壓差減少
  2. 肺泡組織血管增生
  3. 氣體通透係數改變
  4. 肺泡總面積減少
(C) 19 有關分娩時體內激素的調控,下列敘述何者錯誤?
  1. 催產素(oxytocin)的分泌增加
  2. 子宮內前列腺素(prostaglandin)分泌增加
  3. 分娩時催產素(oxytocin)分泌屬於負回饋調控機轉
  4. 催產素(oxytocin)是由下視丘神經細胞所分泌
(D) 20 下列何者是一氧化碳中毒時之現象?
  1. 一氧化碳侵入肺泡細胞,導致肺泡細胞死亡
  2. 一氧化碳轉變為二氧化碳進入腦細胞,使腦細胞酸化
  3. 一氧化碳會活化胃上皮細胞的溶酶體,促使胃酸大量流入血液
  4. 一氧化碳與血紅素結合,導致氧氣無法運輸
(B) 21 有關fructose-2,6-bisphosphate特性之敘述,下列何者正確?
  1. 其可經由促進fructose-1,6-bisphosphatase之活性而刺激糖質新生(gluconeogenesis)作用
  2. glucagon可經由cyclicAMP調控fructose-2,6-bisphosphate在細胞中之含量
  3. 其可經由抑制phosphofructokinase-1之活性而減緩醣解作用(glycolysis)
  4. 其為醣解作用(glycolysis)之中間代謝產物
(B) 22 有關人體先天基因缺陷缺乏glucose-6-phosphatedehydrogenase之敘述,下列何者錯誤?
  1. 紅血球細胞oxidativestress會增加
  2. 血液中methemoglobin會累積
  3. 細胞內NADPH含量會降低
  4. 細胞內還原態glutathione會增加
(C) 23 有關肝醣與澱粉之敘述,下列何者錯誤?
  1. 兩者均以不溶性顆粒儲藏在細胞內
  2. 兩者均由α-D-glucopyranose所聚合之同質多醣
  3. 支鏈澱粉(amylopectin)的分支度(%ofbranch)大於肝醣
  4. 支鏈澱粉(amylopectin)和肝醣均含有α(1→4)及α(1→6)鍵結
(C) 24 下列何種酵素可催化酵母菌無氧醣解作用(anaerobicglycolysis)之起始反應(pyruvate→acetaldehyde)?
  1. pyruvatedehydrogenase
  2. pyruvatekinase
  3. pyruvatedecarboxylase
  4. pyruvatecarboxylase
(B) 25 下列有關膽固醇的敘述,何者錯誤?
  1. 膽固醇結構的第三個碳帶有氫氧基,但仍屬於疏水性物質
  2. 是動、植物細胞膜的組成分之一
  3. 吾人體內的膽固醇主要是肝臟生合成
  4. 細胞內多餘的膽固醇主要以膽固醇酯形態存在
(A) 26 肝臟因為缺乏下列何種酵素,所以無法利用acetoacetate來產生能量?
  1. β-酮醯基輔酶A轉移酶(β-ketoacyl-CoAtransferase)
  2. β-羥基丁酸去氫酶(β-hydroxybutyratedehydrogenase)
  3. HMG-輔酶A裂解酶(HMG-CoAlyase)
  4. 乙醯乙酸脫羧酶(acetoacetatedecarboxylase)
(A) 27 肉鹼(carnitine)可以協助脂肪酸氧化進行,原因何在?
  1. 協助脂肪醯基-輔酶A通過粒線體內膜
  2. 協助活化醯基輔酶A合成酶(acyl-CoAsynthetase)
  3. 協助脂解酶將三酸甘油酯上的脂肪酸水解
  4. 協助過氧化體(peroxisome)的氧化過程
(B) 28 卵磷脂的結構包含磷酸、脂肪酸、膽鹼以及下列何者?
  1. 固醇
  2. 甘油
  3. 乙醇胺
  4. 甲硫胺酸
(B) 29 蛋白質溶液是一種緩衝範圍寬廣的緩衝溶液,其原因是:
  1. α-螺旋含有大量的氫鍵
  2. 胺基酸殘基具有不同的pKa值
  3. 胺基端以及羧基端殘基可以提供或接受質子
  4. 肽鍵易於離子化以消耗$H^+$及$OH^-$離子
(A) 30 在進行蛋白質定序時,若使用到dithiothreitol,則其目的是下列何者?
  1. 用以破壞蛋白質之雙硫鍵
  2. 用以破壞蛋白質之氫鍵
  3. 用以破壞蛋白質之親水性交互作用
  4. 用以破壞蛋白質之疏水性交互作用
(B) 31 下列何者不是合成glycine之前驅物?
  1. 3-phosphoglycerate
  2. glutamate
  3. serine
  4. cysteine
(B) 32 食品添加物Benzoate會經一系列反應形成hippurate後,從尿液排出體外,下列何種胺基酸參與上述反應?
  1. alanine
  2. glycine
  3. serine
  4. cysteine
(D) 33 有關核酸功能之敘述,下列何者正確?
  1. 病毒之遺傳訊息只會存在於RNA中,不會存在於DNA中
  2. 轉移RNA(tRNA)可將去氧核醣(deoxyribose)轉移至DNA
  3. 核糖體RNA(rRNA)主要功能為協助轉錄作用(transcription)
  4. 微型RNA(miRNA)可調控轉錄後(post-transcription)之基因表現
(D) 34 下列何者不是真核生物之終止密碼子(stopcodon)?
  1. UAA
  2. UAG
  3. UGA
  4. UGG
(D) 35 蛋白質分解(proteindegradation)機制不包括下列何者?
  1. 細胞凋亡(apoptosis)
  2. 溶酶體系統(lysosomalsystem)分解
  3. 細胞質泛素(ubiquitin)調控機制
  4. 微小管(microtubule)微管蛋白(tubulin)調控機制
(D) 36 典型的組蛋白(histone)含有較高比例的何種胺基酸組合,以助於與DNA結合?
  1. leucine+isoleucine
  2. glycine+proline
  3. tyrosine+threonine
  4. lysine+arginine
(C) 37 檸檬酸循環中何反應可直接生成ATP(或GTP)?
  1. 異檸檬酸(isocitrate)形成α-酮基戊二酸(α-ketoglutarate)
  2. α-酮基戊二酸(α-ketoglutarate)脫羧反應形成琥珀醯-輔酶A(succinylCoA)
  3. 琥珀醯-輔酶A(succinylCoA)形成琥珀酸(succinate)
  4. 琥珀酸(succinate)形成延胡索酸(fumarate)
(B) 38 負責電子傳遞鏈的蛋白質是位於粒線體的那一部分?
  1. 外膜
  2. 內膜
  3. 基質(matrix)
  4. 內外膜間
(C) 39 關於檸檬酸中間產物oxaloacetate(OAA)的敘述,下列何者錯誤?
  1. 在粒線體內與乙醯輔酶A可被檸檬酸合成酶(citratesynthase)催化為檸檬酸
  2. 在動物細胞,丙酮酸羧化酶(pyruvatecarboxylase)將丙酮酸加$CO_2$為OAA
  3. 在植物細胞,磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvatecarboxykinase)將丙酮酸加CO2為OAA
  4. 在細胞質OAA可被蘋果酸去氫酶(malatedehydrogenase)還原為蘋果酸
(D) 40 下列何者是在電子傳遞鏈中,電子最後的接收者?
  1. complexIV
  2. coenzymeQ
  3. cytochromea3
  4. 氧分子

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