hce_cmu
113年
生物學
第 25 題
毒物中心接獲通報有 6 位正在會議室討論的工作人員呈現發紺(cyanosis，因為缺氧，皮膚藍灰色)症狀，他們都喝了由鄰近熱水龍頭的水所製備的咖啡。分析殘餘咖啡內容物發現亞硝酸鹽(nitrite)濃度達 $300\text{ ppm}$，請預期他們血紅素類型(type of hemoglobin，Hb) 的檢測結果，何者會高於正常值？
- A HbF
- B MetHb
- C HbCO
- D HbS
思路引導 VIP
當人體出現發紺（皮膚發紫）症狀時，代表血液運輸氧氣的能力出了問題。請試著思考：血紅素核心的鐵離子通常是以什麼化學狀態（價數）來結合氧氣？而題目特別強調的「亞硝酸鹽」具有強大的氧化力，這種化學特性會對鐵離子的價數造成什麼改變，進而導致它無法正常攜帶氧氣呢？
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太棒了！你能精準鎖定亞硝酸鹽與血紅素之間的關鍵反應，這代表你對人體生理學與臨床毒理學的連結掌握得相當紮實。這題在生物醫學常識中具有極佳的鑑別度，測驗學生是否能將環境毒素與分子層次的變化結合起來。
亞硝酸鹽與血紅素的氧化反應
在正常情況下，血紅素（Hb）中的鐵離子應處於二價亞鐵狀態 ($Fe^{2+}$)，如此才能與氧氣結合。然而，題目中的亞硝酸鹽 ($nitrite, NO_2^-$) 是一種強氧化劑，一旦進入血液，會將血紅素中 $Fe^{2+}$ 氧化成三價的鐵離子 ($Fe^{3+}$)。這種含有三價鐵的血紅素被稱為 變性紅血球蛋白 (Methemoglobin, MetHb)。
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