于傳老師

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第一章
胺基酸、蛋白質結構與與功能











106年後醫生化試題

28. What following amino acid residues in some proteins can be hydroxylated?
(A) Serine
(B) Tyrosine
(C) Proline
(D) Methionine
(E) Glutamine
【解答】(C) Proline
【解析】
Hydroxylated amino acid最重要的例子，是膠原蛋白中的Proline，其反應過程是由Proline hydroxylase所催化，此反應與Vit C具有相關性，因Vit C可協助反應中的鐵離子維持還原態。



30. If the isoelectric point (pI) of a protein is 5.8 at buffer pH=7.5, how is the protein electrically charged?
(A) positively-charged
(B) negatively-charged
(C) electrically neutral
(D) Not sure, depending on the size of the protein
(E) Not sure, depending on the buffer composition
【解答】(B) negatively-charged
【解析】
胺基酸與蛋白質皆具有特定之等電點(pI)，當環境中pH值高於某蛋白質pI值時，則此蛋白質具有負電荷，反之環境中pH值低於某蛋白質pI值時，則此蛋白質具有正電荷。



64. Which one of the representations describes the oligopeptide shown below?

(A) Tyr-Ala-Thr
(B) Tyr-Ala-Ser
(C) Phe-Ala-Thr
(D) Phe-Gly-Cys
(E) Phe-Ala-Tyr
【解答】(B) Tyr-Ala-Ser
【解析】
　　此題主要考的是胺基酸結構，因此需要找出胜肽鍵主軸碳鏈後，由R基團的類型來決定胺基酸序列。


88. Collagen is the most abundant protein with over 28 distinct types in the animal world. What are the three necessary amino acids that exist in the mature collagens?
(A) Methionine, cysteine, glycine
(B) Alanine, glutamate, arginine
(C) Glycine, proline, lysine
(D) Methionine, phenylalanine, cysteine
(E) Serine, glycine, cysteine
【解答】(C) Glycine, proline, lysine
【解析】
Collagen富含Glycine, proline或 hydroxy proline及Lysine，且Lysine可形成cross-link 來維繫結構之安定。


90. Which of the following statements about proteins is correct?
(A) Hydrogen bonds are not important in the structure of proteins.
(B) Hydrophobic amino acids generally are arranged on the surface.
(C) In water soluble proteins, hydrophobic amino acids are generally buried.
(D) Globular proteins are generally very loosely structured.
(E) Proteins consist of amino acids linked by disulfide bonds.
【解答】(C) In water soluble proteins, hydrophobic amino acids are generally buried.
【解析】
只有C正確，水溶性的球蛋白中，疏水性胺基酸常被埋在內部區域。對於蛋白質摺疊過程中，提供疏水性作用的重要胺基酸為 Ala, Val, Leu 與 Ile，其中不包含Gly的原因是因為Gly側鏈僅為氫原子，對疏水作用力貢獻不大。















107年後醫生化試題

16. ________ are commonly referred to, respectively, as the 21st and 22nd amino
acids.
(A) Selenocysteine and pyrrolysine
(B) Adenine and guanine
(C) Thymine and uracil
(D) Hydroxyproline and hydroxylysine
(E) β-Alanine and D-alanine
【解答】 (A) Selenocysteine and pyrrolysine
【解析】
生物體中可組成蛋白質的胺基酸除了基本的二十種之外，仍有兩種特殊胺基酸僅存在少數的蛋白質中: 21st: Selenocysteine 以及22nd : Pyrrolysine。
<特殊胺基酸>
21st : Selenocysteine (縮寫: Sec or U) 使用的密碼子: UGA
22nd : Pyrrolysine (縮寫: Pyl or O) 使用的密碼子:UAG


24. Which of the following peptides has the largest molar extinction coefficient for UV absorption at 280 nm?
(A) Tyr-Glu-Gly-Lys
(B) Phe-Arg-His-Phe
(C) Gln-His-Cys-Ala
(D) Val-Asp-Met-Trp
(E) Ile-Lys-Asn-Ser
【解答】(D) Val-Asp-Met-Trp
【解析】
芳香族胺基酸中在280 nm波長有較強吸光性質的為Tyr 與 Trp, 在260 nm 波長則為Phe, 選項僅有D符合此原則。



29. Molecular chaperones assist proteins in the formation of ________.
(A) aggregates
(B) 3° structure
(C) amide bonds
(D) 1° structure
(E) none of the above
【解答】(B) 3° structure
【解析】
細胞內蛋白質的摺疊，常經由 molecular chaperones 的伴護之下，使目標蛋白質最終能摺疊成正確的3級結構。



62. Which description about Hb (hemoglobin) is false?
(A) HbF has an α2γ2 structure.
(B) HbA has an α2β2 structure.
(C) HbF has a much higher affinity for 2,3-BPG than HbA does.
(D) 2,3-BPG lowers the O2 affinity of HbA.
(E) 2,3-BPG is found inside red blood cells.
【解答】(C) HbF has a much higher affinity for 2,3-BPG than HbA does.
【解析】
胎兒血紅素以HbF表示，成人血紅素以HbA表示，成人HbA與2,3-BPG具有高親和力，因此成人血紅素HbA可受到2,3-BPG結合促進氧的釋放，但是胎兒血紅素HbF與2,3-BPG親和力差，因此不受2,3-BPG影響，故選項C為錯誤。



67. Cooperative binding of a ligand to a protein is a form of allosteric binding. Which of the following statements is false?
(A) It is usually associated with proteins with multiple subunits.
(B) The binding of one ligand affects the affinities of other unfilled binding sites.
(C) The Hill plot results in a hyperbolic curve.
(D) It results in a sigmoidal binding curve.
(E) Hill coefficient (nH) is a measure of the degree of cooperativity.
【解答】(C) The Hill plot results in a hyperbolic curve.
【解析】
協同性常發生在多次單位的蛋白質，可在Hill plot中展現出近似sigmoidal binding curve, 而非hyperbolic curve, 因此選項 (C) 錯誤。
此題出自於蛋白質功能章節，生化原文書常以血紅素為例，說明血紅素對氧結合具有正協同性機制，氧分子是血紅素的配體，也是血紅素的調控分子，此種現象稱為同促性 (homotropic)，以下針對各選項進行說明:
(A)選項正確:具有異位調控現象的蛋白質或酵素，結構常具有四級結構，除了配體結合位之外，也具有其他調控分子(modulator)的結合位稱為調控位。
(B)選項正確:以血紅素為例，當第一個氧分子結合血紅素時，可改變血紅素的構型，提高對氧分子的親和力，而有助於其他氧分子的結合。
(D)選項正確:利用配體濃度與結合率進行分析繪圖時，血紅素結合氧分子呈現的為S型結合曲線 (sigmoidal binding curve)，此為調控性蛋白質或酵素特性之一。
(E)選項正確: 根據Hill equation計算求得Hill coefficient (nH)，nH可代表的協同性的程度，若nH = 1 時表示不具協同性，而nH大於1時表示具有正協同性，例如血紅素計算出的nH = 3。

Hill equation



68. Ubiquitin is a small protein which is covalently linked to proteins designated for destruction via ____.
(A) ATP-dependent proteases in lysosomes
(B) ATP-dependent proteases in proteasomes
(C) ATP-dependent proteases in ribosomes
(D) ATP-independent proteases in endosomes
(E) ATP-independent proteases in peroxisomes
【解答】 (B) ATP-dependent proteases in proteasomes
【解析】
Ubiquitin 需要經由E1, E2, E3 三者的協助而連結至欲降解的目標蛋白質, ubiquitin標記的蛋白質進入 26s proteasome 進行降解。
細胞中蛋白質可經由特定的機制，維持蛋白質的濃度恆定，細胞也會因生理條件的變化，改變細胞中蛋白質的恆定狀態。真核細胞中即將被分解的蛋白質會被標定上ubiquitin，隨後被運入26s proteasome 中進行降解，26s proteasome 包含20s 核心顆粒具有蛋白酶活性，可降解目標蛋白質。
Ubiquitin 是具有76個胺基酸的小型蛋白質，ubiquitin的羧端Gly與目標蛋白質Lys 形成胜肽鍵而連結，此接合反應過程經由三個酵素催化(簡稱為E1, E2, E3)，其中酵素E1的活化作用伴隨ATP水解(ATP → AMP + PPi)，ubiquitin 結合目標蛋白質的修飾作用稱為 ubiquitination，真核細胞中許多重要的調控蛋白都可能發生ubiquitination進行降解，例如調控細胞週期的cyclin以及組成核小體的histone protein。




84. Which of the following is a ribonucleoprotein required for the delivery of membrane and secretory proteins to the endoplasmic reticulum?
(A) small ubiquitin-related modifier (SUMO)
(B) signal recognition particles (SRP)
(C) trigger factor
(D) protein-conducting channel (PCC)
(E) calnexin
【解答】(B) signal recognition particles (SRP)
【解析】
Signal recognition particles (SRP)可辨識出蛋白質N端signal peptide,協助分泌型蛋白質進入內質網的過程。
真核生物在蛋白質合成之後，屬於分泌型的蛋白質在N端會具有一段signal peptide，當N端signal peptide序列轉譯完成後可被signal recognition particles (SRP)辨識並結合，引導蛋白質進入內質網，在內質網的膜內側中具有signal peptidase，signal peptidase可在運送過程中切除signal peptide，蛋白質利用此種方式主要可運往三個位置:分泌至細胞外、細胞膜上以及溶酶體(lysosome)中，此種運送機制僅存在真核細胞的內膜系統，因原核生物不具有內膜系統。
協助蛋白質運送的signal peptide可具有以下特性:
第一、Signal peptide 位在蛋白質N端，序列長度約為14~36個胺基酸。
第二、Signal peptide序列中，靠近N端具有正電荷胺基酸(Lys / Arg)，在正電胺基酸之後具有一段疏水性胺基酸序列區。
第三、Signal peptide末端(C端)序列在切位區的胺基酸通常側鏈 (R-group)較小或者具有極性。
在此需特別注意的是運至溶酶體(lysosome)的蛋白質結構中，會具有mannose-6-phosphate (m6p)的醣基修飾，經由mannose-6-phosphate receptor辨識結合運至溶酶體中。



86. The peptide QYDG has a N-terminal _______ residue.
(A) glutamic acid
(B) glycine
(C) glutamine
(D) aspartic acid
(E) alanine
【解答】(C) glutamine
【解析】
N端的一個胺基酸為Q,為glutamine的縮寫。需注意胺基酸縮寫中較難記憶的是D (Asp), E (Glu), N (Asn), Q(Gln).


89. Chymotrypsin, a serine protease, preferentially cleaves a peptide bond adjoining a bulky non-polar side chain. This is because chymotrypsin's specificity pocket _______.
(A) is mostly filled with large side chains
(B) contains a negative charge
(C) contains a positive charge
(D) contains a sulfhydryl group that forms a disulfide bond with the substrate
(E) is lined with small hydrophobic side chains, leaving considerable room in the nonpolar pocket
【解答】 (E) is lined with small hydrophobic side chains, leaving considerable room in the nonpolar pocket
【解析】
Chymotrypsin受質結合區的疏水性口袋中, 所排列的疏水性胺基酸較小, 預留較多的空間允許較大的芳香族胺基酸結合，僅有E的描述正確。
Chymotrypsin所切割位置為目標蛋白質中芳香族胺基酸(Phe, Tyr 與Trp)的C端，因此chymotrypsin的活性區需具有足夠大的空間，才能容納芳香族胺基酸的大型R基團，因此chymotrypsin活性區的受質結合位具有疏水性的小型胺基酸(例如Gly)，使受質能被酵素正確結合。


108年後醫生化試題

17. Which of the following descriptions for myoglobin is correct?
(A) Myoglobin contains four subunits.
(B) The binding of O2 with myoglobin shows cooperative kinetic.
(C) O2 binds with Fe3+ of heme group in myoglobin.
(D) 2,3-BPG does not affect the binding of O2 with myoglobin.
(E) Myoglobin and hemoglobin are not evolutionarily related.
【解答】(D) 2,3-BPG does not affect the binding of O2 with myoglobin.
【解析】
Myoglobin為三級結構蛋白質，Myoglobin結構中不存在2,3-BPG結合位，因此不受2,3-BPG影響。

Mb與Hb 都屬於hemoprotein，被認為在演化上有相同的起源，Mb為單一多胜鏈，屬於三級結構球蛋白，僅存在一種二級結構為 -helix，Mb中含有一個heme結構，heme結構中具有二價鐵離子，因此可結合一個氧分子；將Mb與氧結合進行親和力分析，圖形呈現hyperbola，此種圖形顯示Mb與氧分子具有高親和力，不受其他分子影響，因此不受2,3-BPG影響，也不具有調控現象、不具有協同性。



18. Which of the following parts of the IgG molecule are not involved in binding to an antigen?
(A) Heavy chain
(B) Light chain
(C) Fab
(D) Fc
(E) Variable domain
【解答】(D) Fc
【解析】
IgG結構可被 papain切開而分為兩部份: Fab (antigen-binding fragment) 與 Fc (crystallized fragment)，其中Fc 區域並不牽涉到抗原的結合。


IgG 結構

Fc (crystallized fragment)，不參與抗原結合，相同物種具有相同的Fc結構，因此純化與分析過程中的Fc區容易結晶而因此命名。



29. Histones are found in eukaryotic cell nuclei that package and order the DNA into structural units called nucleosomes. They are usually rich in _______, and they interact with DNA via _______.
(A) lysine and arginine; ionic bonds
(B) glutamic acid and aspartic acid; hydrogen bonds
(C) alanine and glycine; ionic bonds
(D) lysine and arginine; hydrogen bonds
(E) glutamic acid and aspartic acid; ionic bonds
【解答】 (A) lysine and arginine; ionic bonds
(D) lysine and arginine; hydrogen bonds
【解析】
Histones富含lysine /arginine 因此在生理pH值常具有正電荷，能與DNA形成離子鍵，但也能與DNA中的鹼基形成氫鍵。


61. A mixture of four amino acids is separated by using a cation exchanger with an elution gradient of increasing NaCl solution. What is the correct elution sequence?
(A) Asp, Lys, Arg, Ser
(B) Asp, Ser, Lys, Arg
(C) Asp, Arg, Ser, Lys
(D) Ser, Asp, Arg, Lys
(E) Lys, Arg, Ser, Asp
【解答】 (B) Asp, Ser, Lys, Arg
【解析】
離子交換層析法是依電荷差異分離純化蛋白質，此題中的實驗條件是給予cation exchanger管柱將結合正電荷胺基酸，因此負電荷Asp優先沖提出，而Ser不具電荷次之，具有正電荷的Lys比Arg先沖提出，因為 Arg 正電效應高於Lys，更進一步來說Arg側鏈具有guanidine，其中有兩個氮透過共振推電子，所以使得另一個氮的電子雲密度很高，因此鹼性強結構穩定，簡單來說就是Arg側鏈guanidine的pka高於Lys側鏈胺基的pka。




62. For an -helix has the sequence : +H3N-Asp-Trp-Gln-Leu-His-Val-Phe-Ala-Lys-Val-Glu-COO ,
the carbonyl oxygen (in the peptide bond) of the histidine residue is hydrogen bonded to the amide nitrogen of _______.
(A) Trp
(B) Lys
(C) Val
(D) Gln
(E) Leu
【解答】 (B) Lys
【解析】
-helix 結構是由氫鍵所維繫，此氫鍵特性是由螺旋中第一個胺基酸carbonyl oxygen與第五個胺基酸amide nitrogen參與形成，依題意將 His 作為第一個胺基酸估算，得知Lys 為答案。


63. The carbohydrate moiety is always attached to glycoproteins through _______.
(A) aspartate,glutamateor tyrosine
(B) tryptophan,glutamineor alanine
(C) cysteine, phenylalanineor histidine
(D) asparagine, serine or threonine
(E) valine,leucine orisoleucine
【解答】 (D) asparagine, serine or threonine
【解析】
醣蛋白中具有醣基以醣苷鍵結合，醣基可藉由N-linked (asparagine) 或 O-linked (serine / threonine) 兩種方式來結合蛋白質。
真核細胞因為具有內膜系統膜狀胞器，可在蛋白質轉譯後進行修飾作用，例如糖化(glycosylation)作用，高等真核細胞中蛋白質發生糖化修飾佔一定的比例，例如人類細胞中蛋白質糖化比例高達50%。糖化作用有助於蛋白質摺疊成為正常構型，才能具有正常活性。




88. Selenocysteine (Sec) and pyrrolysine (Pyl) are recognized as 21st and 22nd amino acids, respectively. tRNASec and tRNAPyl have anticodon pairing with _______ and _______, respectively.
(A) UAA, CUG
(B) UGA, UAG
(C)UAA, UAG
(D) UAG, UGA
(E) UAG, UAA
【解答】(B) UGA, UAG
【解析】
生物體中可組成蛋白質的胺基酸除了基本的二十種之外，仍有兩種特殊胺基酸僅存在少數(物種)的蛋白質中，兩種特殊胺基酸需要熟記
21st : Selenocysteine (縮寫: Sec or U) 使用的密碼子: UGA
22nd : Pyrrolysine (縮寫: Pyl or O) 使用的密碼子:UAG
補充:胺基酸終止密碼可以用不同的礦石顏色作為代表
UAA: ochre codon (赭石), UAG: amber codon (琥珀), UGA: opal codon (灰白石)



109年後醫生化試題

16. Which of the following amino acid side chains has the highest pKa value ?
(A) Asp (B) Tyr (C) Cys (D) His (E) Glu
【解答】B
【解析】某些胺基酸側鏈具有可解離的特性，Tyr 側鏈 –OH 的 pka = 10 為選項中最高。





19. Poly-lysine exhibits a random coil structure at neutral pH. What kind of interaction can cause its formation of a randomcoil structure?
(A) Covalent bond
(B) Hydrogen bond
(C) van der Waals interaction
(D) Electrostatic interaction
(E) Hydrophobic interaction
【解答】D
【解析】胺基酸Lys 側鏈具有正電荷，當多個 Lys 相鄰時構成正電荷排斥使結構形成不規則纏繞。


83. Which of the polypeptide is most likely to form a collagen structure?
(A) IQEVERDIQEVERDIQEVERD
(B) SRAGNRKIVLETW
(C) TEDNFPAGKSILF
(D) GAPGSPGPSGAP
(E) NKASVEMAIRNGS
【解答】D
【解析】膠原蛋白螺旋是一種獨特的二級結構稱為 鏈 ( chain)，以三個氨基酸組成一圈，形成左手旋的鏈 ( chain)，此三個胺基酸重複單位常表示為 Gly–Pro–4-Hyp， (或者Gly–X–Pro 與 Gly–X–4-Hyp)。
脊椎動物的膠原蛋白種類繁多。典型的膠原蛋白具有35% Gly、11% Ala，以及21%的Pro與 4-Hyp。 動物明膠食品也是衍生自膠原蛋白；其營養價值低，因為膠原蛋白中必需胺基酸之含量極低。膠原蛋白細纖維可利用共價鍵交錯連結：此共價鍵含有 Lys、HyLys或His。這些胺基酸較少出現在膠原蛋白中。

114年後醫生化試題

16. What is the primary source of one-carbon units for tetrahydrofolate?
(A) Conversion of glycine to serine
(B) Conversion of serine to glycine
(C) Conversion of methionine to homocysteine
(D) Conversion of histidine to glutamate
(E) Conversion of succinyl-CoA to methylmalonyl-CoA
【解答】B
【解析】Serine hydroxymethyltransferase (SHMT)催化可逆反應，將Ser催化轉變成Gly，Ser側鏈單碳結構移至tetrahydrofolate形成N5,N10-methylenetetrahydrofolate.






17. Which of the following statements correctly describes the role of pyridoxal phosphate (PLP) in aminotransferase reactions?
(A) PLP is the coenzyme form of vitamin B12.
(B) PLP cannot accept an amino group.
(C) PLP is generally covalently bound to the enzyme's active site through a peptide bond.
(D) PLP is only involved in the metabolism of carbohydrates.
(E) PLP functions as an intermediate carrier of amino groups at the active site of aminotransferases.
【解答】E
【解析】

1. Pyridoxamine phosphate (PLP), are the tightly bound coenzymes of aminotransferases.

2. Pyridoxal phosphate is generally covalently bound to the enzyme’s active site through an aldimine (Schiff base) linkage to the -amino group of a Lys residue.

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第一章
胺基酸、蛋白質結構與與功能











106年後醫生化試題

28. What following amino acid residues in some proteins can be hydroxylated?
(A) Serine
(B) Tyrosine
(C) Proline
(D) Methionine
(E) Glutamine
【解答】(C) Proline
【解析】
Hydroxylated amino acid最重要的例子，是膠原蛋白中的Proline，其反應過程是由Proline hydroxylase所催化，此反應與Vit C具有相關性，因Vit C可協助反應中的鐵離子維持還原態。



30. If the isoelectric point (pI) of a protein is 5.8 at buffer pH=7.5, how is ...

自106 年起，高醫後醫將生物化學納入考科，迄今已逾九年。儘管各年度試題在章節分布上有所差異，命題核心仍聚焦於各章重點觀念；即使敘述方式不盡相同，整體仍屬同一知識範圍與核心概念的延伸。近年隨著公費後醫制度推行，各考科內容更趨多元。不同學校的生化命題教師，因專業領域與研究背景各異，題目風格與取向亦有所不同；命題範圍有時更延伸至免疫、藥理與生理等相關原理。面對此類廣泛且跨域的出題趨勢，考生若缺乏清楚的準備架構，容易失焦，也難以在有限時間內完成有效備考。

筆者建議各位考生，將有限時間投入正確的備考策略；研讀方向應聚焦於生化核心內容。對於明顯超出生化範疇的試題，可作為延伸參考，無須過度深入。畢竟，偏離重點的準備不僅耗費時間，也可能延誤正確生化觀念的建立。

每年報考後醫的考生眾多，其中多數以高醫後醫為主要目標。為協助各位有效備考，建議以高醫生化試題作為準備主軸。筆者已整理高醫歷屆試題解析，供考生研讀，期能提供更精準的準備方向，並協助建立正確而紮實的生化觀念。衷心祝福各位考生臨場發揮實力，金榜題名。

自106 年起，高醫後醫將生物化學納入考科，迄今已逾九年。儘管各年度試題在章節分布上有所差異，命題核心仍聚焦於各章重點觀念；即使敘述方式不盡相同，整體仍屬同一知識範圍與核心概念的延伸。近年隨著公費後醫制度推行，各考科內容更趨多元。不同學校的生化命題教師，因專業領域與研究背景各異，題目風格與取向亦有所不同；命題範圍有時更延伸至免疫、藥理與生理等相關原理。面對此類廣泛且跨域的出題趨勢，考生若缺乏清楚的準備架構，容易失焦，也難以在有限時間內完成有效備考。

筆者建議各位考生，將有限時間投入正確的備考策略；研...