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調查局三等申論題 111年 [醫學鑑識組] 生物化學

第 四 題

📖 題組:
葡萄糖、半乳糖醛酸(galacturonic acid)、葡萄糖醛酸(glucuronic acid)、N-乙醯葡萄糖胺(N-acetyl-glucosamine)、N-乙醯半乳糖胺-4-硫酸(N-acetyl-galactosamine-4-sulfate)、N-乙醯胞壁酸(N-acetylmuramic acid)等為一些組成多醣的分子。請先寫出下列物質中多醣主要成分所含的上述分子至多兩種,再說明該物質之功能。(每小題 5 分,共 25 分) (一)纖維素 (二)幾丁質 (三)果膠質(pectin) (四)玻尿酸(hyaluronic acid) (五)肽聚醣
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (四)

玻尿酸(hyaluronic acid)

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看到玻尿酸(hyaluronic acid),首先應回想它屬於動物體內的醣胺聚醣(glycosaminoglycan, GAG),其經典的雙醣重複單位正是由葡萄糖醛酸與N-乙醯葡萄糖胺構成。接著,聯繫其高度親水的化學特性,推導其在結締組織、關節滑液及細胞外基質中所扮演的潤滑與吸水抗壓等生理功能。

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【組成成分】 玻尿酸為醣胺聚醣(glycosaminoglycan, GAG),其重複的雙醣單位由以下兩種分子構成:

  1. 葡萄糖醛酸(glucuronic acid)

小題 (一)

纖維素

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考生看到此題應先回憶纖維素(cellulose)的化學結構,確認其為單一單體聚合而成的同質多醣(homopolysaccharide)。接著從題目清單中選出對應的單體,並精要論述其在植物體中提供機械支撐的生理功能。

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主要成分:葡萄糖(glucose)。 功能說明: 纖維素是由葡萄糖以 β(1→4) 糖苷鍵(glycosidic bond)連結而成的線性同質多醣(homopolysaccharide)。其主要功能為構成植物細胞壁的核心結構成分,相鄰的纖維素分子會藉由廣泛的氫鍵交聯形成堅韌的微纖維(microfibrils),提供植物細胞高度的機械強度與保護支撐作用。此外,由於人體缺乏分解 β(1→4) 糖苷鍵的纖維素酶(cellulase),纖維素在人體中作為重要的膳食纖維(dietary fiber),能增加糞便體積並促進腸道蠕動。

小題 (二)

幾丁質

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看到「幾丁質(Chitin)」,應直覺聯想甲殼類外骨骼與真菌細胞壁,其為自然界第二豐富的多醣。在單體選擇上,應從題目清單中挑選葡萄糖的含氮衍生物「N-乙醯葡萄糖胺」;功能論述則需強調其「結構性多醣」的定位與機械支撐作用。

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【破題】幾丁質(Chitin)為自然界中含量僅次於纖維素的含氮同質多醣,主要扮演生物體的結構性支撐角色。 【論述】 一、主要成分分子

小題 (三)

果膠質(pectin)

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看到果膠質(pectin),應立即聯想到它是植物細胞壁中膠層(middle lamella)的關鍵成分,負責細胞間的黏合。其化學結構本質上是以半乳糖醛酸(galacturonic acid)為單體聚合而成的多醣體,從題目選項中挑選對應分子並闡述其植物生理功能即可拿分。

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【破題】果膠質為存在於植物初生細胞壁與中膠層的結構性異種多醣(heteropolysaccharide)。 【論述】 一、主要成分

小題 (五)

肽聚醣

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看到肽聚醣(peptidoglycan),考生應立即聯想到它是細菌細胞壁的關鍵結構,其多醣骨架由兩種胺基醣類交替連接而成。從選項中精準挑出 NAG 與 NAM,並闡述其提供結構支撐及抵抗滲透壓的生理功能即可拿取高分。

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【破題】肽聚醣(peptidoglycan)為構成細菌細胞壁(bacterial cell wall)的核心聚合物。 【論述】 一、主要成分分子

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