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調查局三等申論題 113年 [化學鑑識組] 生物化學

第 一 題

📖 題組:
一、維生素 D 是人體內量少但對正常生長及健康維持的重要營養素,請回答下列有關維生素 D 的相關問題:(每小題 10 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

說明維生素 D 在體內的合成與代謝過程,並明確指出活化及非活化態。

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作答時應以「跨器官代謝路徑」為軸線,依序寫出皮膚、肝臟、腎臟三個關鍵階段的反應前驅物與產物。務必精準列出催化的特定酵素(如25-hydroxylase與1α-hydroxylase),並在每個階段明確標註產物是活化態(Calcitriol)還是非活化態(Cholecalciferol、Calcidiol、24,25(OH)2D3)。

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【重點】考查維生素D之內生性合成途徑、跨器官之雙重羥基化(hydroxylation)反應,以及活化與去活化態之分子結構轉換。 【解析】 維生素D(Vitamin D)在體內的合成與代謝為一跨越皮膚、肝臟與腎臟的經典類固醇荷爾蒙(steroid hormone)合成路徑,詳細過程與活性狀態如下:

小題 (二)

舉出至少 3 種以上的維生素 D3 生理功能,並深入探究各生理功能目前所認知的作用機制。

思路引導 VIP

作答此題應先點出維生素D3的活性形式(1,25(OH)2D3)以及其類似類固醇賀爾蒙的作用方式(透過核受體 VDR 調控基因轉錄)。接著,除了傳統的「骨骼/鈣磷恆定」外,務必列舉非傳統功能(如免疫調節、細胞增殖分化),並從分子層級(如影響特定蛋白質之基因表現、訊息傳遞路徑)詳細說明機制,方能獲得生化科目之高分。

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【重點】本題考查維生素 D3(Vitamin D3)之多重生理功能及其在分子生物學與生化代謝層級的作用機轉。 【解析】 維生素 D3(Cholecalciferol)在人體內需經肝臟與腎臟兩次羥化(Hydroxylation),轉變為具生理活性的 1,25-二羥基維生素 D3(1,25-dihydroxyvitamin D3, 簡稱 Calcitriol)。其主要透過與細胞內的維生素 D 受體(Vitamin D Receptor, VDR)結合,再與視黃醇 X 受體(Retinoid X Receptor, RXR)形成異二聚體(Heterodimer),結合於標的基因啟動子區的維生素 D 反應元件(Vitamin D Response Elements, VDREs),進而調控基因的轉錄表現(Transcription)。

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