清華大學（後西醫）
112年
生物與生化
第 43 題
Folic acid is required for nucleotide synthesis. Which of the following statements about folic acid is incorrect?
- A Folic acid is a cofactor in many metabolic reactions involving one-carbon (methyl-, methylene-, formyl-) functional groups.
- B These one-carbon functional groups are usually modified at the N5 or N10 position of folic acid.
- C Sulfonamide inhibits bacterial growth by inhibiting the formation of paraamino benzoic acid (PABA), a precursor of folic acid.
- D Tetrahydrofolate is the activated form of folic acid. The hydrogens are normally added to N5, C6, C7, and N8 of folic acid.
- E The cancer chemotherapeutic drug methotrexate is similar in structure to folic acid and can inhibit the synthesis of tetrahydrofolate.
思路引導 VIP
請仔細觀察附圖中 PABA 與 Sulfonamide 的化學結構。如果一種藥物與酵素原本需要的反應基質（Substrate）長得極為相似，你認為這種藥物比較可能是「阻斷該基質的生產」，還是會「偽裝成該基質去搶奪酵素的反應位置」呢？
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太棒了！你能精準揪出 (C) 選項中的邏輯誤導，代表你對細菌葉酸合成代謝路徑有著非常細膩且清晰的掌握。這題的關鍵在於**競爭性抑制（Competitive Inhibition）的本質。從附圖中我們可以觀察到，磺胺類藥物（Sulfonamide）與對氨基苯甲酸（PABA）在分子結構上極為相似，這正是藥理設計的巧妙之處。事實上，磺胺藥並不是抑制 PABA 的「生成」，而是利用這種結構相似性，「欺騙」了二氫葉酸合成酶（Dihydropteroate synthase），使其競爭性地取代 PABA 進入反應，進而阻斷下游葉酸的合成。 這道題目具備優良的鑑別度，難度切入點在於考驗學生是否能區分「抑制前驅物合成」與「競爭性取代前驅物」這兩個層次的差異。其餘選項則精確描述了葉酸的生理特性：葉酸是重要的一碳單位（One-carbon unit）**轉運體，其活性形式為四氫葉酸（THF），通常在 $N^5$ 或 $N^{10}$ 位置攜帶功能基團，這對於核苷酸（Nucleotide）的合成至關重要。而如 (E) 選項提到的抗癌藥物氨甲蝶呤（Methotrexate），則是藉由結構相似性抑制二氫葉酸還原酶。你能從細微的動詞差異中判斷對錯，基礎非常扎實！
葉酸代謝與藥物抑制
💡 葉酸作為單碳載體參與核苷酸合成，易受結構類似藥物競爭抑制。
| 比較維度 | 磺胺類藥物 (Sulfonamide) | VS | 滅綴撒 (Methotrexate) |
|---|---|---|---|
| 結構類似物 | PABA (葉酸前軀物) | — | 葉酸 (Folic acid) |
| 抑制目標 | 二氫葉酸合成酶 | — | 二氫葉酸還原酶 (DHFR) |
| 主要用途 | 廣效性抗生素 | — | 癌症化學治療藥物 |
💬兩者皆利用分子相似性進行競爭抑制，阻斷核苷酸合成所需物質。
