調查局三等申論題 111年 [化學鑑識組] 生物化學

第一題

📖 題組：
一、在生物體中，未被用於產生新的胺基酸或轉換成其他含氮產物之多餘含氮分子，就會被轉為可被排泄的最終含氮廢物而排出生物體外。

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

(一)此含氮廢物最常見的三種為何？（6 分）

看到此題應立即聯想胺基酸代謝的去胺作用產物，以及生物適應水分環境所演化出的排泄策略。作答時除了列出『氨』、『尿素』、『尿酸』三者外，務必加上英文專有名詞、毒性高低差異及代表性排泄物種，藉此展現跨物種生化代謝的全面理解以確保拿滿分數。

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生物體內多餘的含氮廢物（Nitrogenous wastes）主要來自胺基酸與核苷酸的分解。依據物種演化與棲息環境對水分保留的需求不同，最常見的排泄形式為以下三種：

氨（Ammonia, NH₃ / NH₄⁺）：毒性極高，對細胞具有損害性，需要大量水分稀釋才能排出體外。因此，氨主要是水環境中「水生生物」（如多數硬骨魚類、水生無脊椎動物）的排泄形式。此類生物被稱為排氨動物（Ammonotelic animals）。
尿素（Urea）：毒性較氨大幅降低，在肝臟中透過尿素循環（Urea cycle）由氨與二氧化碳消耗能量合成，排泄時僅需中等量的水分。這主要是「哺乳動物」、軟骨魚類與「兩棲類成體」的主要排泄形式。此類生物被稱為排尿素動物（Ureotelic animals）。

(二)請畫出其結構式。（12 分）

看到本題，應先聯想生物界三大主要最終含氮廢物：氨（Ammonia）、尿素（Urea）與尿酸（Uric acid）。作答時除了精準畫出化學結構式（特別是尿酸的雙環嘌呤結構與含氧位置），建議簡要補述各分子對應的排泄動物類群與代謝來源，以展現生化知識的深度與完整性，確保在此配分（12分）中拿下滿分。

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【破題】生物體內胺基酸或核苷酸代謝所產生的多餘含氮廢物，依據生物體所處的演化環境與水分保存需求，主要會轉化為三種形式排出體外：氨（Ammonia）、尿素（Urea）與尿酸（Uric acid）。以下分別列示其結構式與生化特性。【論述】一、氨（Ammonia）