107年:心肺基礎(1)

紅血球中血紅素(hemoglobin, Hb)在攜帶氧中扮演重要的角色,下列何種血紅素是因為三價鐵(Fe³⁺)的形成,阻礙了氧的攜帶功能?

A一氧化碳血紅素(HbCO)
B變性血紅素(methemoglobin)
C鐮型血紅素(HbS)
D胎兒血紅素(HbF)

詳細解析

本題觀念

血紅素的攜氧功能取決於血基質中的鐵離子能否與氧可逆結合。正常血紅素的血基質鐵維持二價鐵(Fe²⁺)狀態時,才能在肺部結合氧,並在組織釋放氧;當鐵被氧化成三價鐵(Fe³⁺),該血基質位點便失去結合氧的能力,形成變性血紅素(methemoglobin)。因此本題的辨識線索非常直接:看到「Fe³⁺形成」與「阻礙攜氧」,要先聯想到 methemoglobin,而不是只要看到血紅素功能受影響就一概歸為同一種異常。

四個選項代表不同機制。HbCO的問題是與一氧化碳結合,競爭氧的結合位置;HbS是珠蛋白鏈的結構變異;HbF是胎兒期的正常血紅素型態,具有較高氧親和力。只有變性血紅素涉及血基質鐵由 Fe²⁺氧化為 Fe³⁺。這種機制會使有效攜氧能力下降,和單純改變氧親和力或珠蛋白鏈結構的情況不同。

選項分析

A.一氧化碳血紅素(HbCO):不正確。 一氧化碳會以很高的親和力和血紅素結合,競爭原本供氧使用的結合位置,並使氧的運送與釋放受到影響;但其核心是 CO 與血紅素結合,不是血基質鐵被氧化成 Fe³⁺。所以即使 HbCO會造成嚴重缺氧,也不符合題目指定的形成機制。

B.變性血紅素(methemoglobin):正確。 變性血紅素的血基質鐵由正常的 Fe²⁺氧化為 Fe³⁺。三價鐵不能與氧結合,若較多血基質位點發生這種變化,循環中可有效攜帶氧的血紅素比

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