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115年:營養營養學(2)

有關礦物質在人體的生理功能，下列何者錯誤？

A鈣可穩定ATP結構，參與凝血反應
B鈣與磷是骨骼中的主要礦物質，使骨骼強壯
C鎂可以協助骨骼的建構與礦化
D硫可以穩定蛋白質結構與調控酸鹼平衡

詳細解析

本題觀念

這題考的是各種礦物質在人體中的生理功能，重點在於區分鈣與鎂各自的角色。許多考生容易把鈣和鎂的功能搞混，尤其是「穩定 ATP 結構」這項功能。實際上，穩定 ATP 結構的是鎂離子（Mg²⁺），而非鈣離子（Ca²⁺）。鈣在凝血反應中確實扮演重要角色，但它與 ATP 的結構穩定無關。掌握每種礦物質的「專屬功能」，是營養學考試的重要基礎。

選項分析

A. 鈣可穩定 ATP 結構，參與凝血反應 ❌ 錯誤。這個選項把兩件事混在一起：「穩定 ATP 結構」和「參與凝血反應」。鈣參與凝血反應是正確的，鈣是凝血級聯反應（coagulation cascade）中多個凝血因子的必要輔因子。但穩定 ATP 結構的是鎂離子，不是鈣離子。體內大部分 ATP 以 Mg-ATP 複合物形式存在，鎂透過與磷酸基團的配位鍵來穩定 ATP 的結構，使其成為酵素可利用的活性形式。

B. 鈣與磷是骨骼中的主要礦物質，使骨骼強壯 ✅ 正確。鈣和磷以羥磷灰石（hydroxyapatite，分子式 Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂）的結晶形式沉積在骨骼中，賦予骨骼硬度與強度。約 99% 的體內鈣和 85% 的體內磷儲存於骨骼與牙齒中。

C. 鎂可以協助骨骼的建構與礦化 ✅ 正確。約 60% 的體內鎂存在於骨骼中，鎂能促進羥磷灰石結晶的形成、刺激造骨細胞（osteoblast，負責建造骨骼的細胞）的活性，對骨骼發育與礦化至關重要。

D. 硫可以穩定蛋白質結構與調控酸鹼平衡 ✅ 正確。硫以含硫胺基酸的形式存在於蛋白質中：半胱胺酸（cysteine）能形成雙硫鍵（-S-S-），穩定蛋白質的三級與四級結構。此外，含硫胺基酸代謝後會產生硫酸（H₂SO₄），屬於非揮發性酸，參與體內酸鹼平衡的調控。

答案解析

本題答案為 A。選項 A 的陷阱在於將鎂的功能（穩定 ATP 結構）錯誤歸給鈣。鈣確實參與凝血，但穩定 ATP 結構的是鎂。鎂離子與 ATP 磷酸尾端的三個負電荷形成配位鍵，構成 MgATP²⁻ 複合物，這才是細胞內酵素利用 ATP 的標準形式。

核心知識點

  • 鎂（非鈣）穩定 ATP 結構，體內 ATP 多以 Mg-ATP 複合物存在
  • 鈣的主要功能：骨骼組成、凝血輔因子、肌肉收縮、神經傳導
  • 鎂的主要功能：穩定 ATP、協助骨骼礦化、輔酶活化
  • 硫的功能：雙硫鍵穩定蛋白質結構、代謝產酸參與酸鹼調控

參考資料

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