107年:營養生理生化(2)

下列關於氣體進出細胞之方式,何者正確?

A二氧化碳溶於水成為 HCO 3-後,可行單純擴散進入細胞
B只有紅血球在氧氣不足時,可利用主動運輸將 O2帶入細胞
C二氧化碳進出細胞不受細胞內訊息傳遞分子的調控
D一氧化碳可透過不耗能的通道進入細胞

詳細解析

本題觀念:

本題主要考查細胞膜運送物質的機制(Transport across cell membrane),特別是氣體分子(如 O2O_2CO2CO_2、CO)的運送方式。核心觀念在於區分「單純擴散」(Simple diffusion)、「促進性擴散」(Facilitated diffusion)與「主動運輸」(Active transport)的適用對象與特性。

選項分析

  • A. 二氧化碳溶於水成為 HCO3-後,可行單純擴散進入細胞

    • 錯誤
    • 解析
      1. 二氧化碳(CO2CO_2)本身是脂溶性的小分子氣體,可以直接通過細胞膜的磷脂雙分子層(lipid bilayer)進行單純擴散,不需要先轉變成 HCO3HCO_3^-
      2. 碳酸氫根離子(HCO3HCO_3^-)是帶電離子(極性大),無法通過疏水性的脂雙層進行單純擴散。它必須藉由膜上的運輸蛋白(如紅血球上的 Band 3 蛋白,即 Cl/HCO3Cl^-/HCO_3^- 交換器)進行促進性擴散或二級主動運輸。
  • B. 只有紅血球在氧氣不足時,可利用主動運輸將 O2帶入細胞

    • 錯誤
    • 解析:人體細胞(包含紅血球)沒有主動

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