當身體無法分泌鹽酸（hydrochloric acid）時，下列何種消化酵素的功能較會受到影響？

本題觀念：

本題的核心觀念在於胃生理學（Gastric Physiology），特別是胃酸（Hydrochloric acid, HCl）在消化酵素活化與運作環境中的關鍵角色。這涉及了解不同消化酵素的來源、活化機制及其作用的最佳酸鹼值（pH optimum）。

選項分析

• (A) pepsin（胃蛋白酶）：正確答案

  • 來源與活化：胃蛋白酶的前驅物是胃蛋白酶原（Pepsinogen），由胃的主細胞（Chief cells）分泌。胃蛋白酶原是無活性的，它必須在酸性環境（由壁細胞分泌的鹽酸提供）下，才能發生構型改變並進行自我催化（autocatalysis），轉變為有活性的胃蛋白酶（Pepsin）。
  • 作用環境：胃蛋白酶的最佳作用 pH 值約為 1.5 ~ 2.5。若缺乏鹽酸（achlorhydria），胃內 pH 值會升高，導致胃蛋白酶原無法轉化為胃蛋白酶，且即使有少量酵素存在，也會因環境不夠酸而失去活性。因此，其功能受到的影響最為直接且巨大。

• (B) transaminase（轉胺酶）：

  • 這是一類參與胺基酸代謝的細胞內酵素（如 ALT, AST），主要存在於肝臟、心臟和肌肉細胞中，負責催化胺基酸與酮酸之間的轉換。它們不是分泌到消化道腔內的消化酵素，其功能與胃酸分泌無直接關聯。

• (C) pancreatic proteases（胰蛋白酶類）：

  • 來源與活化：胰臟分泌的蛋白酶（如 Trypsinogen）進入十二指腸後，主要依賴小腸刷狀緣的**腸激酶（Enteropeptidase/Enterokinase）**來活化，而非依賴胃酸。
  • 作用環境：胰蛋白酶類的最佳作用 pH 值為中性至弱鹼性（約 pH 7~8）。雖然胃酸進入十二指腸會刺激 Secretin 分泌以釋放重碳酸根來中和酸性，但若缺乏胃酸，腸道環境本身即接近中性，胰蛋白酶仍可由 CCK（受食物成分刺激）調控分泌並發揮作用，其酵素本身的化學功能不會像胃蛋白酶那樣完全喪失。

• (D) intestinal peptidase（腸胜肽酶）：

  • 這些酵素位於小腸絨毛的刷狀緣（Brush border），負責將胜肽分解為胺基酸。它們的最佳作用環境也是中性 pH，並不依賴胃酸來活化或運作。

答案解析

當身體無法分泌鹽酸時，胃內的 pH 值無法下降至酸性範圍。Pepsin（胃蛋白酶） 是唯一絕對依賴低 pH 值（酸性環境）來進行「酵素原活化」以及維持「催化活性」的消化酵素。缺乏鹽酸會導致胃蛋白酶原無法活化，且環境 pH 值遠高於其最佳作用範圍，使其失去消化蛋白質的能力。相比之下，胰臟和小腸的蛋白酶主要在中性環境下工作，且活化機制不直接依賴酸，因此受到的影響較小。故選 (A)。

核心知識點

考生應複習並熟記以下胃部細胞分泌功能與消化機制：

1. 壁細胞（Parietal cells）：分泌 鹽酸（HCl）（殺菌、活化 Pepsinogen、提供酸性環境）與 內在因子（Intrinsic factor）（結合維生素 B12 以利迴腸吸收）。
2. 主細胞（Chief cells）：分泌 胃蛋白酶原（Pepsinogen）（需 HCl 活化為 Pepsin）。
3. G細胞（G cells）：分泌 胃泌素（Gastrin）（刺激胃酸分泌）。
4. 酵素活化鏈：
   • Pepsinogen $\xrightarrow{HCl}$ Pepsin
   • Trypsinogen $\xrightarrow{Enterokinase}$ Trypsin

參考資料

1. TutorChase. Why is hydrochloric acid important for pepsin activation? Link
2. Netmeds. Achlorhydria: Causes, Symptoms, Diagnosis And Treatment. Link
3. StatPearls. Physiology, Pepsin. Link