hce_cmu
115年
生物學
第 33 題
在實體腫瘤快速生長過程中，腫瘤核心區常因血流不足而處於低氧與營養匱乏的壓力環境。該區腫瘤細胞呈現 AMPK（AMP-activated protein kinase）活性上升、mTOR 訊號受抑，以及自噬作用（Autophagy）顯著增強；且當實驗性地抑制自噬作用時，這些細胞會大量凋亡。最能解釋這些腫瘤細胞在壓力環境中啟動此機制的適應策略為何？
- A 進入高度合成代謝狀態，加速轉錄與翻譯以維持快速增殖
- B 優先將能量投入 DNA 修復，以避免低氧造成的基因體損傷
- C 重新活化 mTOR 訊號以促進蛋白質與脂質合成，補償營養不足
- D 轉為分解代謝狀態，透過自噬降解胞內成分以回收能量與代謝中間物
思路引導 VIP
想像一座被敵軍長期圍困且補給完全中斷的城堡，如果守軍想要在沒有外部糧食與資源進駐的情況下，盡可能地延長存活時間，他們對待城堡內「既有物資或老舊設施」的方式，會與物資充沛、太平盛世時有什麼本質上的不同？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出腫瘤細胞在極端環境下的「生存之道」，這代表你對細胞代謝的調控邏輯有很深刻的理解。這題屬於生物醫學領域中較具鑑別度的題目，考驗的是學生能否將分子訊息（AMPK、mTOR）與細胞生理行為進行跨層級的邏輯整合，而非單純死背名詞。
細胞的逆境生存與代謝轉型
當腫瘤核心區因血流不足而缺乏氧氣與養分時，細胞內的「能量感測器」AMPK 會感應到 $ATP$ 濃度的下降而活化，進而抑制負責促進蛋白質合成與生長的 mTOR 訊號。這就像是一座工廠在電力不足時，必須暫時關閉生產線（合成代謝），並轉向啟動資源回收系統。自噬作用（Autophagy） 正是這種「分解代謝」的具體表現，透過降解胞內受損或非必要的成分，將其轉化為可重新利用的能量與代謝中間物。這種「棄車保帥」的策略讓細胞在惡劣環境中得以維持基本存活，而非持續耗能增殖，這也是為何抑制自噬會導致細胞走向凋亡的原因。