📘 生理基礎(考生完整複習版)

共 21 題 · 2 節 · 已解析 21/21。本版已整合教材骨架、題庫解析、搜尋與自測功能。

考生學習地圖

本冊定位

  • 基本生理公式、膜電位與運輸機制。
  • 擴散、滲透、通道、受體與回饋。
  • 公式單位、方向與常見陷阱。

建議讀法

  • 先讀每節教材骨架,建立「題目在問什麼」的分類感。
  • 再展開練習題,用逐題公布檢查題眼與排除理由。
  • 第二輪改用整節交卷,錯題回看同節高頻考點。

考前排序

  • 題數多的章節先讀,因為回報率最高。
  • 含數字、時間、禁忌、分期、分類的章節要最後再背一次。
  • 跨科章節用題眼歸位,不要只背單題答案。

自測規則

  • 答錯題要補三件事:正解關鍵字、錯選項為何錯、相鄰概念。
  • 看到「錯誤、最不適當、例外」先反向標記題幹。
  • 送分或多答題保留概念,不浪費時間鑽牛角尖。
本冊規模:共 21 題、2 節。考前若時間不足,優先搜尋自己常錯的關鍵字,再展開對應題庫重作。
先讀教材,再展開題庫自測

1. 細胞膜與電位/運輸 [生理學] 18題

🎯 學習目標

  • 用「是否耗 ATP、是否順濃度梯度、是否需要膜蛋白」三個問題,把所有跨膜運輸方式一眼分類。
  • 釐清初級 vs 次級主動運輸的能量來源差異,並能舉例(Na⁺-K⁺ ATPase vs Na⁺-葡萄糖共同轉運)。
  • 記住 H⁺-K⁺ ATPase(胃壁細胞)維持體內最大離子梯度 這個高頻數值題。
  • Nernst 與 GHK 觀念推導:靜止膜電位為何接近 K⁺ 平衡電位、開不同通道時電位往哪邊跑。
  • 用滲透濃度(osmolarity)觀念判斷高張/等張/低張,並連到細胞體積變化。

📖 核心講解

一、跨膜運輸總表:三個問題定生死

推理鏈:先問「需不需要膜蛋白?」→ 再問「順還是逆濃度梯度?」→ 最後問「直接耗 ATP 嗎?」

運輸方式需膜蛋白?順/逆梯度能量來源例子
單純擴散(simple diffusion)不需要O₂、CO₂、脂溶性分子
促進性擴散(facilitated diffusion)是(載體/通道)不需要(蛋白只降低活化能)葡萄糖經 GLUT、K⁺ 漏通道
初級主動運輸是(幫浦)直接水解 ATPNa⁺-K⁺ ATPase、Ca²⁺ ATPase、H⁺-K⁺ ATPase
次級主動運輸是(共/逆向轉運)一物質逆、另一物質順借用既有離子梯度(多為 Na⁺)Na⁺-葡萄糖共轉運、Na⁺-H⁺ 逆向轉運

> 一句話總結:促進性擴散是「順水推舟、不花錢」;主動運輸是「逆水行舟」,初級「自己付 ATP」,次級「賒帳——花別人(Na⁺)早就存好的梯度」。

二、促進性擴散:常被考的三個性質

  • 順濃度梯度進行,不直接耗能;膜蛋白(載體/通道)只是降低活化能、加速跨膜
  • 飽和性(saturation):載體數量有限,濃度高到一定程度速率不再上升(單純擴散則無上限)。
  • 特異性與競爭性:同類分子可競爭同一載體。

> 考點:「促進性擴散何者正確?」→ 抓住順梯度 + 需膜蛋白 + 不耗 ATP + 可飽和。陷阱常寫成「逆梯度」或「需 ATP」。

三、初級 vs 次級主動運輸

初級(primary)次級(secondary)
能量直接水解 ATP借用其他離子(多為 Na⁺)的濃度梯度
例子Na⁺-K⁺、Ca²⁺、H⁺-K⁺ ATPaseNa⁺-葡萄糖共轉運(SGLT)、Na⁺-H⁺ 逆向轉運、Na⁺-Ca²⁺ 交換
共/逆向同向 = symport;反向 = antiport
  • H⁺-K⁺ ATPase(胃壁細胞):把 H⁺ 打入胃腔,造成胃液 pH≈1 與血漿 pH≈7.4 的巨大落差 → 維持體內最大的離子(H⁺)濃度梯度(可達百萬倍級)。這是高頻單選題。
  • 次級主動運輸的「源頭活水」其實仍是 Na⁺-K⁺ ATPase——它先建立 Na⁺ 梯度,SGLT 才有梯度可借。
  • Na⁺-K⁺ ATPase 的化學計量(高頻):每水解 1 ATP,打出 3 個 Na⁺、打入 2 個 K⁺(3:2),淨送出一個正電 → 屬生電性(electrogenic),對靜止膜電位有小幅(約 -2 至 -4 mV)直接貢獻;被 ouabain / 毛地黃(digoxin) 抑制。

四、運輸方向判斷(高濃度→低濃度 = 順梯度)

題目常列幾項問「哪些是由高濃度到低濃度?」判準:該物質本身是順著自己的濃度梯度移動嗎?

例子該物質流向是否順梯度
Ca²⁺ 經 Ca²⁺ ATPase 回收至肌漿網逆梯度(主動)
Na⁺ 經 SGLT 進入小腸上皮順 Na⁺ 梯度
近端腎小管 H⁺ 經 Na⁺-H⁺ 逆向轉運分泌至管腔H⁺ 被「推」出去(借 Na⁺ 入胞之能)否(對 H⁺ 而言是逆梯度的次級主動)
K⁺ 經漏通道流出細胞順 K⁺ 梯度

> 陷阱:次級主動運輸題中,被共同帶動的 Na⁺ 是順梯度,但被推送的另一物質(葡萄糖逆向、H⁺ 逆向)往往逆梯度;判斷時要鎖定「題目問的是哪個離子」。

五、靜止膜電位與平衡電位

推理鏈:膜電位由「各離子平衡電位」依其膜通透性加權平均(GHK 方程式)。靜止時膜對 K⁺ 通透最高,故 Vm 最接近 E_K(約 -90 mV)。

  • Nernst 方程式算單一離子的平衡電位:E_ion = 61/z · log([外]/[內])(37°C)。
  • 常見平衡電位:E_K ≈ -90 mV、E_Na ≈ +60 mV、E_Cl ≈ -70 mV、E_Ca 高度為正
  • 開哪種通道,Vm 就被拉向該離子的平衡電位:
  • 開 Na⁺ 通道 → 去極化(往 +60 走) → 動作電位上升期。
  • 開 K⁺ 通道 → 過極化/復極(往 -90 走)。
  • 若靜止膜電位介於 E_Cl 與 E_K 之間,打開某通道時,離子的流向取決於 Vm 與該離子平衡電位的相對位置(電化學驅動力 = Vm − E_ion)。

六、滲透濃度與細胞體積

溶液滲透濃度細胞反應
高張(hypertonic)> 300 mOsm/L(高於體液)水流出 → 細胞皺縮
等張(isotonic)≈ 300 mOsm/L體積不變(生理食鹽水 0.9% NaCl)
低張(hypotonic)< 300 mOsm/L水流入 → 細胞腫脹甚至溶解

> 一句話總結:「張力(tonicity)」看的是「有效(不可穿透)滲透物」造成的水流方向;高張把水『吸出去』,細胞縮。

>

> 滲透濃度(osmolarity) ≠ 張力(tonicity):張力只算「無法穿膜」的有效滲透物。可穿膜溶質(如尿素、最終可被代謝的葡萄糖)雖計入滲透濃度,卻不產生持久水流。例:5% 葡萄糖初始等滲(≈278 mOsm/L),但葡萄糖被攝取代謝後等同輸入純水,最終效果為低張(細胞腫脹)——此為常見陷阱。

⭐ 高頻考點(含常見陷阱)

考點正解常見陷阱
維持體內最大離子濃度梯度的 ATPaseH⁺-K⁺ ATPase(胃壁細胞分泌胃酸)誤選 Na⁺-K⁺ ATPase
促進性擴散的性質順梯度、需膜蛋白、不耗 ATP、可飽和寫成逆梯度或需 ATP
初級 vs 次級主動運輸差別初級直接耗 ATP;次級借 Na⁺ 等離子梯度把 SGLT 當成直接耗 ATP
「由高濃度到低濃度」的選項Na⁺ 經 SGLT 入胞、K⁺ 經漏通道出胞(該離子順梯度者)把逆梯度的 Ca²⁺ ATPase 回收算成順梯度
靜止膜電位最接近哪個平衡電位E_K(≈ -90 mV),因 K⁺ 通透性最高誤以為接近 E_Na
開 Na⁺ 通道時 Vm 走向E_Na(+60 mV) → 去極化方向寫反
高張溶液定義滲透濃度 > 300 mOsm/L → 細胞皺縮把高張誤判為細胞腫脹
等張溶液0.9% NaCl(≈300 mOsm),體積不變誤選 5% 葡萄糖長期效果
次級主動運輸能量真正源頭Na⁺-K⁺ ATPase 建立的 Na⁺ 梯度以為共轉運蛋白自己耗 ATP

2. 體溫/運動/整合生理 [生理學] 3題

🎯 學習目標

  • 下視丘為「體溫設定點」 的觀念,理解產熱/散熱機制與發燒(fever)和中暑(heat stroke)的根本差異。
  • 用「能量系統依時間排序」記住骨骼肌 ATP 來源:磷酸肌胺酸 → 醣解 → 有氧。
  • 從惡性貧血的機轉(內因子缺乏 → B12 吸收不良) 推到正確的營養補充選擇。
  • 能把整合生理題中的關鍵字(設定點、最初幾秒、巨球性貧血)連到對應機轉與處置。

📖 核心講解

一、體溫調節:下視丘是恆溫器

推理鏈:下視丘設定「目標體溫(set point)」→ 比較實際體溫 → 啟動產熱或散熱使其回到設定點。

  • 體溫調節中樞位於下視丘(hypothalamus):
  • 前側下視丘(視前區 POA) 主管散熱(感熱);受損 → 高體溫。
  • 後側下視丘主管產熱/保溫(感冷);受損 → 失溫。
機制產熱(體溫低時)散熱(體溫高時)
血管皮膚血管收縮皮膚血管舒張
肌肉顫抖(shivering)
代謝甲狀腺素↑、交感↑(產熱)
汗腺/行為豎毛、添衣出汗(蒸發散熱)、減衣

發燒 vs 中暑(高頻區分):

發燒(fever)中暑(heat stroke)
設定點被致熱原(PGE₂)調高正常,但散熱失敗
機轉內生致熱原(IL-1、IL-6、TNF)→ 下視丘 PGE₂↑環境過熱/散熱機制崩潰
退燒藥(NSAID/普拿疼)有效(抑 PGE₂)無效(設定點本來就正常)
處置抗發炎退燒物理降溫(體外/體內冷卻)

> 一句話總結:發燒是「恆溫器被人為調高」;中暑是「恆溫器正常,但冷氣壞了散不掉熱」。

二、運動時骨骼肌的 ATP 來源:按時間排隊

推理鏈:身體永遠先用「最快但量少」的系統,再換「慢但量大」的系統。

階段(時間)主要能量系統特點
最初幾秒(~0–10 秒)磷酸肌胺酸(creatine phosphate, phosphocreatine)反應最快、即時供 ATP;ATP-PCr 系統;不需氧
~10 秒–2 分鐘無氧醣解(anaerobic glycolysis)產乳酸;中短時高強度
> 2 分鐘(持續運動)有氧代謝(oxidative phosphorylation)量最大、最持久;需氧
  • 重點:題目問「開始運動最初幾秒骨骼肌 ATP 最可能來源」→ 磷酸肌胺酸(creatine phosphate)
  • 機轉:肌酸激酶(CK)催化 phosphocreatine + ADP → creatine + ATP,瞬間補充 ATP,是肌肉內的「即時電池」。

> 一句話總結:最初幾秒靠「現金(ATP/PCr)」,接著刷「短期信用卡(醣解,欠乳酸債)」,最後才動用「定存(有氧)」。

三、惡性貧血(pernicious anemia):補對營養素

推理鏈:胃壁細胞萎縮/自體免疫 → 內因子(intrinsic factor)缺乏 → 維生素 B12 無法在迴腸末端吸收 → 巨球性貧血 + 神經病變。

  • 病因:自體免疫破壞胃壁細胞(parietal cells)或抗內因子抗體 → 內因子缺乏
  • 後果:B12(cobalamin)吸收不足 → 巨球性(megaloblastic)貧血、亞急性脊髓合併變性(SCD)。「合併」指後柱(本體感覺/振動覺異常)+ 側柱皮質脊髓徑(痙攣、反射亢進)同時受損——這是命名與考點所在;葉酸缺乏則無神經症狀(此為鑑別關鍵)。
  • 正確補充:維生素 B12(cobalamin);因吸收路徑受損,常需肌肉注射或高劑量口服繞過內因子。
  • 陷阱:補鐵或補葉酸不能根治——葉酸雖能改善血液學表現,卻會掩蓋並加重神經損傷,因此惡性貧血必須補 B12。
鑑別機轉補充
惡性貧血內因子缺乏 → B12 吸收不良B12(常需注射)
葉酸缺乏攝取/需求問題葉酸;但有神經症狀要先排除 B12 缺乏
缺鐵性貧血鐵不足(小球性)鐵劑

> 一句話總結:惡性貧血的「惡」在內因子缺,治本要補 B12,不能只補葉酸(會掩蓋神經病變)。

⭐ 高頻考點(含常見陷阱)

考點正解常見陷阱
體溫調節中樞下視丘(hypothalamus)誤選腦幹/視丘
散熱中樞 vs 產熱中樞前/視前區散熱;後側產熱兩者位置記反
發燒 vs 中暑的設定點發燒設定點上調;中暑設定點正常以為中暑也能用退燒藥
退燒藥對中暑無效,須物理降溫誤給 NSAID 退「中暑」
運動最初幾秒的 ATP 來源磷酸肌胺酸(creatine phosphate)誤選有氧代謝或無氧醣解
持續長時間運動主要供能有氧代謝與最初幾秒混淆
惡性貧血缺乏的物質維生素 B12(因內因子缺乏)誤選鐵或葉酸
惡性貧血補葉酸的問題改善血液學但掩蓋並惡化神經病變以為葉酸可替代 B12
惡性貧血根本機轉內因子(intrinsic factor)缺乏誤以為單純飲食攝取不足