葉酸的組成結構包含那三部分?
詳細解析
本題觀念
葉酸(folic acid)是水溶性維生素B群之一,化學名稱為蝶醯麩胺酸(pteroylglutamic acid)。它的分子由三個共價連接的結構單元組成,理解這三個組成部分是掌握葉酸生化功能與代謝的基礎。營養師國考經常考的重點,就是辨認這三個結構與常見的混淆選項。
選項分析
(A) pteridine, para-aminobenzoic acid, lysine 前兩個成分正確,但第三個成分離胺酸(lysine)並不是葉酸的組成部分。葉酸含有的胺基酸是麩胺酸(glutamate),不是離胺酸。離胺酸是一種必需胺基酸,但與葉酸結構無關。
(B) pteridine, aminobenzoic acid, glutathione 有兩處錯誤。第一,葉酸中的苯甲酸衍生物是「對-胺基苯甲酸」(para-aminobenzoic acid, PABA),不是不帶位置標示的 aminobenzoic acid。第二,麩胱甘肽(glutathione)是由麩胺酸、半胱胺酸和甘胺酸組成的三肽分子,是體內重要的抗氧化物質,但它並非葉酸的結構成分。
(C) pteridine, para-aminobenzoic acid, glutamate ✅ 正確答案。葉酸分子由以下三個部分組成:
- 蝶啶環(pteridine):由嘧啶環和吡嗪環融合而成的雙環結構,是葉酸的核心骨架
- 對-胺基苯甲酸(para-aminobenzoic acid, PABA):透過亞甲基橋(-CH₂-)接在蝶啶環 C6 位置,蝶啶環加上 PABA 合稱蝶酸(pteroic acid)
- 麩胺酸(glutamate):以醯胺鍵連接在 PABA 上,完成整個葉酸分子
在體內,葉酸的活性形式是四氫葉酸(tetrahydrofolate, THF),蝶啶環上第 5、6、7、8 位被還原加上四個氫原子。生物活性形態還會在麩胺酸端加上多個麩胺酸殘基(最多 9 個),形成聚麩胺酸尾巴,幫助葉酸留在細胞內。
(D) pteridine, aminobenzoic acid, glycine 有兩處錯誤:缺少「para-」前綴標示,且甘胺酸(glycine)並非葉酸的組成胺基酸,正確的是麩胺酸。
答案解析
本題考葉酸的化學結構。答案是 (C),因為葉酸的全名蝶醯麩胺酸就已經提示了三個結構單元:蝶啶(pteridine)、醯基來自對-胺基苯甲酸(PABA)、麩胺酸(glutamate)。其他選項把胺基酸部分替換成不相關的分子(離胺酸、麩胱甘肽、甘胺酸),或省略了 PABA 的「para-」位置標示,都是容易辨識的干擾項。
核心知識點
- 葉酸 = 蝶啶環 + 對-胺基苯甲酸(PABA) + 麩胺酸,三者共價連接
- 蝶啶環 + PABA = 蝶酸(pteroic acid);蝶酸 + 麩胺酸 = 葉酸
- 活性形式四氫葉酸(THF)的蝶啶環被還原(加 4H),是一碳單位代謝的關鍵輔酶
- 體內葉酸多以聚麩胺酸形式存在,攜帶多個麩胺酸殘基
參考資料
- Folate. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Folate
- Ducker GS, Rabinowitz JD. Biochemistry, Tetrahydrofolate. StatPearls. PMID: 30969534
- Folic Acid. ScienceDirect Topics. https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/folic-acid