110年:醫物幅安(1)

水分子受 X射線照射後產生的輻射分解產物,下列何者在有氧的狀態下對生物組織傷害的時間會延長?

AOH•
BH2O-
CH2O2
DHO2

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心觀念為放射生物學中的「游離輻射間接作用(Indirect action)」與「氧氣固定假說(Oxygen fixation hypothesis)」。 當 X射線(屬於低直線能量轉移,Low-LET 輻射)照射生物組織時,主要透過與組織中的水分子發生作用,產生輻射分解(Radiolysis of water)。此過程會產生多種自由基,其中以「氫氧自由基(OH•)」對細胞 DNA 的殺傷力最大,約佔 X射線生物破壞效應的三分之二。氧氣的存在會與 OH• 造成的初始化學損傷發生反應,使原本可逆的損傷轉變為永久性破壞。

選項分析

  • (A) OH• (氫氧自由基):正確。OH• 是一種極度活躍且半衰期極短(約 10910^{-9} 秒)的自由基。它會攻擊生物大分子(如 DNA,以 R-H 表示),奪取氫原子並產生 DNA 自由基(R•)。在「缺氧」狀態下,R• 可以迅速被細胞內的抗氧化物質(如含硫氫基的穀胱甘肽 GSH)還原修復。然而在「有氧」狀態下,氧氣(O2)會迅速與 R• 結合,形成穩定的過氧化自由基(ROO•)。這個反應使得原本短暫、可逆的損傷被「固定」下來(即無法再被還原修復),使得 OH• 所引發的初步傷害演變為不可逆的永久性破壞,實質上「延長並固定」了對生物組織的傷害時間。
  • (B) H2O-:錯誤。當水分子捕獲輻

...(解析預覽)...