如果你把一個人從頭到腳「資訊化」，剝開所有的器官、組織、細胞，最後剩下的東西，是一條長度約兩公尺、卻被塞進每一個細胞核裡的細繩。這條繩上只有四個字母，A、T、G、C，排列了三十億次。光看這個數字會以為它寫的是史詩——其實真正編碼蛋白質的部分只占大約 1.5–2%，其餘九成八都是內含子 (intron)、調控序列 (regulatory sequence)、重複片段，和一段段看似沉默卻決定基因何時開、何時關的暗號。
生化與分子這一冊的考題之所以難，是因為它從來不要你死背字母，而是要你像偵探一樣，從一個鹼基比例倒推到一個結構參數，從一個酵素失靈推到一種疾病，從一個飲食習慣推到一場代謝性酸中毒。所有的考點，背後都有一條因果鏈；所有的記憶口訣，都應該是「想通之後自然長出來的結論」，而不是強加在腦袋上的對應表。
這一冊我們從 DNA 雙股螺旋本身的密碼開始，看 Chargaff 怎麼用一條等式收乾一整類算題、3'-OH 這條鐵律怎麼解釋從引子、AZT 到 Sanger 定序、四大修復系統怎麼分工，再走進 PCR 與分子選殖的工具箱；接著進入基因調控的開關房間，看 lac 與 trp operon 兩種相反的邏輯、表觀遺傳那場「甲基化關、乙醯化開」的拔河，順手拆解 NAD⁺ 與 NADP⁺ 為什麼只差一顆磷酸卻分屬兩個世界；接著落到染色體 (chromosome) 的包裝、V(D)J 的剪接、血紅素的點突變，以及核苷酸從頭合成與回收的兩條路、能量代謝的中央火力電廠、飽食與飢餓兩種荷爾蒙劇本；再進到癌症基因與維生素的雙重指揮、運氮囤脂傳訊三條主軸；最後在轉錄、轉譯、酵素三幕收尾。讀完，你會發現所有考點都串在同一條推理鏈上。
一、雙股螺旋的密碼與工具
DNA 的故事，本質是一連串「為什麼長這樣」的推理。Chargaff 數字背後是配對的化學；3'-OH 這條看似平淡的化學常識，竟同時解釋了引子 (primer)、AZT、ddNTP 與校對的方向；四大修復系統的分工，不是要你背系統名，而是要你看懂「壞掉的是哪一種損傷」。本章把這些密碼與後續的分子生物學工具串成一條線——你會發現連 PCR 為什麼非得用 Taq、為什麼 cDNA library 一定要反轉錄酶 (reverse transcriptase)、為什麼 YAC 能裝最大片段，全是同一條 3'-OH 邏輯一路延伸出來的結果。
Chargaff 與三種構型：別把 B 寫成左旋
構型題則是另一種陷阱。B-DNA 是生理狀態下的主角，右旋、每圈 10 個鹼基、鹼基對間距 3.4 Å，這三個數字像身分證號碼，誰寫成 3.6 Å、誰寫成左旋，都不是 B。Z-DNA 才是那個左旋的怪咖，喜歡出沒在 GC 交替的序列裡，常見於轉錄活躍的區域；A-DNA 則是脫水條件或 RNA-DNA 雜合時的構型。
3'-OH 鐵律：一條化學常識撐起整個複製
順著這條鐵律，延遲股的處理也就好懂了。聚合酶在延遲股上做出一段段岡崎片段，每段前頭都黏著一段 RNA 引子；接下來 DNA pol I 用 5'→3' 外切酶切除引子並補上 DNA，最後留下一個缺口（nick），由 DNA ligase (DNA 接合酶) 把它封起來。所以「封 nick」的角色是接合酶不是聚合酶；「延遲股不連續」的本質不是兩個酵素不同，而是方向限制造成的妥協。
AZT (zidovudine) 的標的是 HIV 反轉錄酶 (HIV reverse transcriptase) 而不是宿主的 DNA pol α、protease 或 RNase H，這個方向務必記牢——藥名雖然針對 DNA 合成，但選擇性來自反轉錄酶對 AZT-TP 的親和力遠高於宿主酵素。Sanger 定序的 ddNTP 標的則是任意 DNA 聚合酶，因為它要做的是隨機停止反應、讀出序列，不挑酵素。
四大修復與 SOS：壞掉的是哪一種損傷
至於 SOS 反應 (SOS response)，是大量損傷時的「緊急應變」，邏輯像一場政變：第一步，平時 LexA 抑制子 (LexA repressor) 壓住修復基因（uvrA/B、recA 等）；第二步，損傷暴露大量單股 DNA (single-stranded DNA, ssDNA)；第三步，RecA 被活化變成 co-protease (共蛋白酶)；第四步，RecA 促使 LexA 發生自我裂解 (autocleavage)；第五步，抑制子一垮，修復基因全部解除壓制、開始轉錄。被裂解的是抑制子 LexA，不是修復基因產物，這是考題最愛挖的洞。
PCR 為何非 Taq 不可：耐熱才是關鍵
引子的特異性也得想清楚。一對引子只認模板上一段唯一互補的序列，因此一對只擴增一個區段；若想同時測多個位點，要用 multiplex PCR（多組引子）。
Library、載體與三大 blot：反轉錄酶是分水嶺
選殖一段基因，先要決定「拿什麼當材料、要不要保留 intron」。Genomic library 是把整個基因體切碎、放進載體，含 intron、不需要反轉錄酶；cDNA library 是從成熟 mRNA 反轉錄成 cDNA、再選殖，不含 intron、必須用反轉錄酶 (reverse transcriptase)。後者最大的用處，是把真核基因放進原核細胞表現——因為原核沒有剪接機器，要表現真核蛋白就得先用反轉錄酶把 intron 拿掉。RFLP (restriction fragment length polymorphism, 限制片段長度多型性) 完全是另一件事：它是用限制酶切完後比片段長度，用於親子鑑定、連鎖分析、DNA 指紋 (DNA fingerprint)，和 cDNA library 無關。
| 載體 | 可承載 | 特性 |
|---|---|---|
| Plasmid（質體） | ~10 kb | 最小、最簡單 |
| Phage λ | ~15–20 kb | — |
| Cosmid | ~45 kb | — |
| BAC | ~300 kb | 細菌人工染色體 |
| YAC | 100 kb – 數 Mb | 最大；含真核 複製起源 (origin of replication) + 端粒 (telomere) + 著絲點 (centromere) |
YAC 的優勢是裝得下最大片段，不是轉形效率或表現效率最佳——這是常考的方向。Type II 限制酶 (Type II restriction enzyme) 辨認的是 4–8 bp 的回文序列 (palindrome)：正股 5'→3' 讀法與互補股 5'→3' 讀法相同，例如 GAATTC↔CTTAAG；若序列讀過互補股不對稱，就不是 Type II 標的。質體轉形 (transformation) 的標準法是 CaCl₂ 製備感受態 + 42°C 熱休克 (heat shock)，另一條常用路線是電穿孔 (electroporation)（高電壓脈衝，不是「低電壓電泳」）。定點突變 (site-directed mutagenesis) 則是用含突變的引子搭聚合酶完成，不需要反轉錄酶——這個方向也很愛考。
三大 blot 的鑑別是送分題，只要記住「被偵測的是什麼分子」：Southern blot 偵測 DNA、Northern blot 偵測 RNA（都用核酸探針雜交）、Western blot 偵測蛋白質（用抗體）。口訣 SNoW DRoP：S-D、N-R、W-P；只有 Western 用抗體。
二、開關、電池與包裝
從原核的 operon 到真核的 增強子 (enhancer)，再到 DNA 甲基化與組蛋白 (histone) 乙醯化這對表觀遺傳的雙人舞，基因調控的本質都在問同一件事：這個基因「現在」該不該被讀出來。讀完開關的故事，我們再轉到代謝的「電池」——NAD⁺ 與 NADP⁺ 為什麼結構幾乎一模一樣，卻分屬「分解產能」與「合成抗氧化」兩個世界。最後落到染色體 (chromosome) 本身的包裝、V(D)J 的精巧、端粒 (telomere) 與細胞週期：基因要被讀，得先被打開；要分裂，得先把端粒守住。
lac 與 trp：兩個相反邏輯的 operon
Trp operon 邏輯剛好相反，它是「可抑制」的：平時開著做色胺酸，色胺酸夠了才關。最精巧的是它的弱化作用 (attenuation)：前導序列上有兩個相鄰的 Trp codon作為「色胺酸感測器」。Trp 充足時核糖體跑得飛快、來不及保護某些 mRNA 區域、結果折成終止子 (terminator) 髮夾、RNA pol 脫落、轉錄停掉；Trp 缺乏時核糖體停在 Trp codon 等胺基酸、保護的區域變了、mRNA 改折成抗終止子 (antiterminator)、轉錄繼續。所以方向是「Trp 高 → 終止；Trp 低 → 繼續」，這個方向務必別記反，而且核心機轉是 mRNA 二級結構切換，不是前導肽直接和 RNA pol 互動。
| 配對 | 正解 |
|---|---|
| lacZ | β-galactosidase（水解乳糖） |
| lacY | permease（透性酶，讓乳糖進細胞） |
| lacA | transacetylase（乙醯轉移酶） |
| lacI | repressor（無乳糖時壓住 operon） |
真核調控：啟動子強弱與 enhancer 的距離
真核世界裡，管家基因 (housekeeping genes) 並不是「人人等量」——它們表現量差異甚大，主因是啟動子對 RNA 聚合酶的親和力 (promoter 強弱)：強啟動子轉錄頻率高、弱啟動子低。這個方向常被誤答成「降解速率」或「誘導因子」，要記住根源在啟動子強弱。
Enhancer (增強子) 則是另一條軸：它可以離核心啟動子很遠、可以在基因上游或下游、甚至在內含子裡。直接結合 enhancer 的是 activator (轉錄因子, transcription factor) 中的轉錄活化子，再經由 DNA looping 把基礎轉錄機器拉到啟動子上促進 RNA pol II 起始。Coactivator (輔活化子) 本身不直接結合 DNA，它只是橋樑；TBP 結合 TATA box、與其他基礎轉錄因子組裝於 core promoter。考題愛把這幾個角色互換，記住：結合 enhancer 的是 activator、不是 coactivator 也不是 TBP。
表觀遺傳與結構基序：甲基化關、乙醯化開
DNA 結合蛋白的四種結構基序，最容易混的是「介導二聚體化」是誰：Leucine zipper——兩條 α-helix 每隔 7 殘基一個 Leu，疏水殘基像拉鏈相扣形成 dimer，再由鄰近的 basic domain 結合 DNA。Zinc finger 主要用來結合 DNA、不是主要做二聚體；Homeodomain 是直接結合 DNA 的螺旋結構、由 Hox/homeotic genes 編碼；β-barrel 是膜蛋白孔道、不是 DNA 結合基序。Homeotic gene 在胚胎發育後期表現，決定每一體節發育成什麼結構（觸角、翅、腿），突變會讓體節「身分錯位」——果蠅的腿長在頭上就是經典例子。它不是「特定器官」的基因（不是眼色或翅色那種），這個方向常被混淆。
NAD⁺ 與 NADP⁺：一顆磷酸決定兩個世界
來源維生素也愛被考反：NAD/NADP 來自 B3 菸鹼酸 (niacin)；FAD/FMN 來自 B2 核黃素 (riboflavin)。FADH₂ 攜 2e⁻ + 2H⁺，做 succinate dehydrogenase、β-氧化的緊密輔基；FMN 是呼吸鏈 Complex I 起點。圖形辨識題的訣竅是看環：兩個核苷酸 + 焦磷酸橋 + 一端是六員含氮醯胺環（nicotinamide）、一端是雙環嘌呤（adenine）就是 NAD⁺；若 adenine 端 ribose 上多一顆磷酸就是 NADP⁺；若是看到 isoalloxazine 那個三環系統那就是 FAD/FMN（來自 B2）。
染色體的包裝：靜電是真正的主角
DNA 的磷酸骨架帶負電，要塞進細胞核得靠帶正電的蛋白把它中和、纏起來。Histone (組蛋白) 富含 Lys 與 Arg——這兩個鹼性胺基酸帶正電，所以能與 DNA 磷酸骨架靜電結合，這不是共價、也不是疏水。包裝層級：DNA 纏 8 個 histone（H2A/H2B/H3/H4 各兩個）→ 核小體 (nucleosome)（"串珠"）→ H1 協助摺成 30 nm 纖維 → 更高層級染色體。
順便破解一個常考的數字陷阱：人類基因體約 30 億 bp，但編碼蛋白的外顯子只佔約 1.5–2%，不是 40%。其餘大量是內含子、調控序列、重複序列、轉位子殘餘，這也是為什麼基因調控的故事，最後總是回到「哪段被甲基化、哪段被乙醯化」這種看似不起眼的修飾。
三、染色體的重組、回收場與燃料
從 DNA 重組與染色體的包裝，到一個點突變引發的血紅素病；從核苷酸 (nucleotide) 的回收 (nucleotide salvage) 與從頭合成，到能量代謝的中央火力電廠；最後在「飽食與飢餓」這場荷爾蒙劇本下收尾。這一幕把分子生物學的「結構與資訊」和生物化學的「能量與物質」串起來——你會發現考點之間幾乎沒有真正的孤島，每一個都長在另一個的根上。
三種重組與 V(D)J：DNA 層面 vs RNA 層面
抗體輕鏈的多樣性還有一個常考的方向細節：V–J 是在 DNA 層面重組（RAG 切接基因組）；J–C 之間則是 RNA splicing (剪接)，不是再做一次 DNA 重組。題目最愛說「J–C 也是 DNA 重組」想騙你，記住一句：V 到 J 在 DNA、J 到 C 在 RNA。
血紅素病、端粒與細胞週期：點突變決定的一生
血紅素病的鑑別，核心對比是「質變 vs 量變」：
| 疾病 | 分子缺陷 | 關鍵特徵 |
|---|---|---|
| 鐮形血球貧血 | β-globin 第 6 codon GAG→GTG（Glu→Val）點突變 | 一個胺基酸換錯（質變）；去氧 HbS 聚合成纖維 → 鐮形；可存活至成年 |
| β-thalassemia | β 鏈合成減少/缺失（多為剪接或啟動子突變） | 一條鏈做太少（量變）；γ 鏈代償（HbF↑） |
| α-thalassemia | α 鏈基因缺失 | 嚴重型 Hb Bart's、HbH |
端粒 (telomere) 是另一個極愛考的角落。序列是重複的 TTAGGG，3' 端有一段富 G 的單股突出；這段單股以 Hoogsteen 氫鍵在四個 guanine 之間形成 G-quartet，多層堆疊就是 G-quadruplex（四股結構）——不是三股、不是五股。它能抑制端粒酶 (telomerase)、阻止 DNA 損傷訊號，是穩定存在的功能性結構。每次複製端粒會變短，這也是細胞老化的計時器；端粒酶 (telomerase) 能重新延長端粒，在幹細胞、生殖細胞、癌細胞裡活性高——這就是癌細胞「永生」的分子基礎之一。
細胞週期的順序是 G1 → S（複製 DNA）→ G2 → M（有絲分裂），完全分化的細胞（神經元、心肌細胞）退出週期進入 G0 期，所以心肌梗塞或中樞神經損傷後再生能力差。這條也是常考方向：別答「停在 G1」或「仍在循環」。
核苷酸代謝：回收、合成與脫胺熱點
Lesch-Nyhan 有個常考的方向陷阱：de novo 合成途徑完整、仍可運作；題目若說「Lesch-Nyhan 無法 de novo 合成 guanine」即為錯誤敘述。事實上回收路斷了之後，PRPP 累積、IMP/GMP 回饋抑制減弱，de novo 反而加速——把尿酸推得更高。另外要記 xanthine 為什麼不能被回收：它沒有對應的 phosphoribosyltransferase，所以只能被 XO 氧化成尿酸排出。
治療連結也是送分題：allopurinol／febuxostat 抑制 xanthine oxidase，減少尿酸生成（allopurinol 在體內代謝為 oxypurinol 後與 XO 結合）→ 用於慢性痛風與高尿酸；急性痛風發作則用 NSAID／colchicine／類固醇，不以降尿酸藥起始（會誘發發作），這個方向也愛考。
嘧啶這側的代表病是 orotic aciduria：缺的是 UMP synthase（含 orotate phosphoribosyltransferase + OMP decarboxylase 兩個活性位）——嘧啶 de novo 受阻、orotic acid 堆積（尿中排出）、UMP/UTP/CTP 不足、影響紅血球成熟、出現巨母紅血球性貧血，而且不會因葉酸或 B12 改善。治療補 uridine：它已是核苷、在 UMP synthase 缺陷的下游，身體用 uridine kinase 磷酸化成 UMP、繞過缺陷，同時 UMP/UTP 回饋負抑制 CPS II、壓低 orotic acid。補 thymine（去氧、無法補 UTP）、adenosine（嘌呤、走錯路）、allopurinol（治痛風）都無效——只有 uridine 對。
dTMP 的合成也是送分題：thymidylate synthase 用 5,10-methylene-THF 當甲基供體，把 dUMP 甲基化變 dTMP——這就是 thymine 比 uracil 多一個 5-位甲基的由來。臨床連結：5-FU 抑制 thymidylate synthase、methotrexate 抑制 DHFR（斷 THF 供應），兩者都讓 dTMP 做不出來、DNA 合成停擺，是抗癌/抗代謝藥。
脫胺反應是另一個必考角落：cytosine 脫胺變 uracil；5-methylcytosine 脫胺變 thymine——這個最致命，因為產物是「正常」鹼基、修復系統根本分不出哪邊錯，5-mC 是基因組裡的突變熱點。adenine→hypoxanthine、guanine→xanthine。最後別忘終產物方向：嘌呤分解→尿酸（難溶，過多會結晶＝痛風/結石）；嘧啶分解→水溶性小分子（cytosine/uracil→β-alanine；thymine→β-aminoisobutyric acid）。
PDH、TCA、電子傳遞鏈：中央火力電廠
把所有的能量代謝想成一座火力電廠：葡萄糖在細胞質糖解成丙酮酸 → 進入粒線體被 PDH 轉成乙醯-CoA → 進 TCA 燒成 CO₂、產 NADH 與 FADH₂ → 這些電子載體把電子送進電子傳遞鏈、推 H⁺ 過膜、最後由 ATP synthase 收成 ATP。每一站都有考題。
PDH 還有個調控陷阱：乙醯-CoA、NADH、ATP↑（飽食/能量足）→ 活化 PDH kinase 把 PDH 磷酸化關掉；丙酮酸、ADP、Ca²⁺、胰島素 → 促 phosphatase 把 PDH 開回來。這也是後面缺氧時 HIF-1 經 PDK1 抑制 PDH 的接點。
一圈 TCA 的產物帳也愛考：2 個 CO₂、3 個 NADH、1 個 FADH₂、1 個 GTP，oxaloacetate（OAA）淨消耗為 0——它像跑道、乙醯-CoA 像飛機，跑道用完會還回來。TCA 的限速酵素 (rate-limiting enzyme) 是 isocitrate dehydrogenase（三個不可逆步驟為 citrate synthase、isocitrate DH、α-KG DH），全部受 NADH/ATP 抑制、ADP/Ca²⁺ 活化——能量足踩煞車、能量缺放行。
兩種磷酸化也別混淆：受質階層磷酸化 (substrate-level phosphorylation) 細胞質與粒線體都有，例如糖解的 PGK、pyruvate kinase 與 TCA 的 succinyl-CoA synthetase（產 GTP）；氧化磷酸化只在粒線體內膜，靠電子傳遞鏈與 ATP synthase。
抑制劑與解偶聯劑的方向相反，一起考最殘忍：抑制劑讓 ETC 停 → 耗氧↓、ATP↓（rotenone 阻 I、antimycin A 阻 III、CN⁻/CO/H₂S/azide 阻 IV、oligomycin 阻 V）；解偶聯劑讓 H⁺ 漏回 → 耗氧仍↑甚至更高、ATP↓、產熱↑（2,4-DNP、aspirin 過量、棕色脂肪的 thermogenin/UCP1）。CN⁻ 中毒的作用點是 Complex IV、不是 Complex I；2,4-DNP 的效應是耗氧增加、產熱增加、ATP 減少，不是抑制 ETC 讓耗氧下降——這兩個方向被考反就完蛋。
ROS 與抗氧化防禦最後收尾。電子傳遞鏈漏電子會產生 ROS，三個酵素分工：SOD (superoxide dismutase) 把 O₂•⁻ 變 H₂O₂；glutathione peroxidase 把 H₂O₂ 變水（同時 GSH 氧化成 GSSG）；glutathione reductase 用 NADPH 把 GSSG 還原回 GSH（充電、不直接清 H₂O₂）。記憶鏈：SOD 把超氧變過氧化氫 → GSH peroxidase 把過氧化氫變水 → reductase 用 NADPH 把 GSH 充電。清 H₂O₂ 的是 glutathione peroxidase，不是 SOD——SOD 只處理超氧。
飽食與飢餓、HIF-1 與糖基化：兩種狀態的劇本
最後一站把所有代謝拉回臨床。飽食狀態胰島素主導——糖解、肝醣與脂肪合成、組織攝取葡萄糖；空腹/飢餓狀態升糖素主導——肝醣分解、糖質新生、脂肪動員 β-氧化、生酮。一句話總結：胰島素是「儲存荷爾蒙」、升糖素是「動員荷爾蒙」。
兩個高頻陷阱要點破：β-hydroxybutyrate 通常是含量最高的酮體（尤其組織缺氧/NADH 高時），但傳統 nitroprusside（亞硝普鈉）試紙只測 acetoacetate/acetone、測不到 β-OHB，所以 DKA 早期尿酮可能假性偏低，別因為尿酮陰性就排除 DKA。另一個：肝臟能「製造」酮體但不能「利用」——它缺 thiophorase（SCOT），所以酮體做出來是供腦、心、肌肉使用，肝自己不燒。
HIF-1 (hypoxia-inducible factor-1) 是缺氧下的代謝總開關：缺氧時 HIF-1 穩定、活化 → 上調 PDK1（pyruvate dehydrogenase kinase 1）→ 抑制 PDH → 丙酮酸不進 TCA、改走糖解產乳酸。後果是粒線體氧化磷酸化↓ → 電子傳遞鏈活動↓ → ROS 生成↓（減少而非不變——這是常考的方向陷阱）。這就是腫瘤 Warburg effect（即使有氧仍偏好糖解）的分子基礎之一。
最後是糖基化 (glycosylation)：N-glycosylation 接 asparagine（Asn）的醯胺氮——以 GlcNAc 起始、在 ER 進行、共識序列 Asn-X-Ser/Thr（X≠Pro）、經 dolichol-P 載體共轉譯加上；O-glycosylation 接 serine（Ser）或 threonine（Thr）的羥基——多以 GalNAc 起始、在高基氏體進行。cysteine 雖有 –SH 可做其他修飾，但不是標準糖基化位點；glutamine、arginine、aspartate、glutamate 都無標準糖基連接機制。記法很簡單：N 接「N」（Asn 的氮）、O 接「OH」（Ser/Thr 的羥基）。
四、油門、煞車與校稿員：癌症基因與維生素的雙重指揮
癌症的整套國考邏輯，只要把車比喻記牢就八九不離十了。油門踩死叫 oncogene、煞車壞掉叫 tumor suppressor、校稿員離職叫 DNA repair gene。三類零件對應三種遺傳模式，看似要硬背，其實只要懂「為什麼」就會自己長出來。本章我們從這條車的比喻一路走，串到維生素那組看似零散、實則同樣有邏輯的輔酶清單——最後你會發現，連 B12 為什麼缺了不能只補葉酸，背後都是同一條「機轉決定臨床」的因果鏈。
三種零件的本質：為什麼遺傳模式不一樣
理解了這條因果，三件事自動到位。遺傳性視網膜母細胞瘤為什麼小時候就雙側發病？因為孩子從父母那兒就帶著一條壞掉的 RB allele，等於 first hit 是生來就有的 germline 突變，只要後天任何一個視網膜細胞再壞一個（second hit 常透過 LOH，雜合性喪失），瘤就長出來；偶發性的人要等到後天兩次都剛好打中同一個細胞，機率小、發病晚、單側。RB 基因正是 two-hit 假說的原型。
但有個常被埋伏的陷阱：「抑癌基因都要 two-hit」是通則卻不是絕對。TP53 的突變蛋白會把正常 p53 拖累成不會動的四聚體——這叫 dominant-negative（顯性負向）——所以 Li-Fraumeni 帶單一胚系突變就明顯增癌，看似違反規則，其實是突變蛋白會「拐帶」正常那一份。
Lynch（HNPCC）與 FAP：兩種大腸癌長相的因果分流
FAP 則是另一條完全不同的故事：APC 抑癌基因胚系失能 → Wnt 路徑失控 → 大腸滿佈數百到上千顆腺瘤性息肉 → 累積足夠就癌化。記法很簡單：Lynch＝校稿員（MMR）罷工、長一顆；FAP＝煞車（APC）壞掉、滿地都是。
Driver gene 與標靶：從機轉長出來的配對
與其硬背一張對應表，不如記每個基因「為什麼配那種藥」。RAS 是 GTPase 持續活化的下游小開關，一旦突變鎖在開啟，EGFR 抑制劑（cetuximab）打上游就沒用——所以 KRAS 突變的大腸癌不能用 anti-EGFR。HER2/neu 是受體酪胺酸激酶擴增，乳癌與胃癌常見，trastuzumab 直接綁住它的胞外段。BCR-ABL 是 t(9;22) 費城染色體做出的持續性 tyrosine kinase，CML 的招牌，imatinib 是它的剋星。MYC 在 Burkitt lymphoma 因 t(8;14) 移到 Ig 啟動子下永遠開工。
| 基因 | 類別 | 代表癌症 | 標靶／陷阱 |
|---|---|---|---|
| KRAS | oncogene | 胰、大腸、肺 | KRAS 突變 → anti-EGFR 無效 |
| MYC | oncogene | Burkitt，t(8;14) | — |
| HER2 | oncogene | 乳、胃 | trastuzumab |
| BCR-ABL | oncogene | CML，t(9;22) | imatinib |
| RB | suppressor | retinoblastoma、骨肉瘤 | two-hit 原型 |
| TP53 | suppressor | 廣泛；Li-Fraumeni | dominant-negative |
| APC | suppressor | FAP、大腸癌 | — |
| BRCA1/2 | DNA repair（同源重組） | 遺傳性乳／卵巢 | PARP 抑制劑（合成致死） |
水溶性 B 群：把輔酶想成催化反應的扳手
B 群幾乎都是某個代謝反應的輔酶，缺乏症就是該反應失靈的臨床外顯。轉胺要 PLP（B6）、一碳要 folate（B9）、甲基要 B12、羧化要 biotin（B7）——這不是死背配對，而是回到「反應本身缺了哪塊扳手」。Niacin（B3）的活性是 NAD/NADP，缺乏造成 pellagra 三 D（皮膚炎、腹瀉、失智）；但 niacin 也可由 tryptophan 合成（需 B6），所以 Hartnup 病（Trp 吸收差）、carcinoid（Trp 被搶去做血清素）、INH（耗 B6）三者都能造成 pellagra 樣表現，這條因果鏈也是常考。
B6（PLP） 還是 ALA synthase 的輔酶，缺了會造成 sideroblastic 貧血——INH 抗結核時併服 B6 就是為了預防它。Vitamin C 兩大角色：① prolyl/lysyl hydroxylase 的輔因子，缺了膠原無法形成穩定的三螺旋——這就是壞血病（牙齦出血、傷口難癒）；② 還原劑，把腸道 Fe³⁺ 還原成 Fe²⁺ 促進非血基質鐵吸收。
脂溶性 ADEK 與 vitamin D 兩步活化
Vitamin D 兩步活化最常考：膽固醇 → 皮膚 7-dehydrocholesterol →（UVB）→ D3 → 肝臟 25-hydroxylase（CYP2R1） 做出 25-OH-D3（calcidiol，臨床檢測指標） → 腎臟 1α-hydroxylase（CYP27B1，受 PTH 刺激） 做出 1,25-(OH)₂D3（calcitriol，活性型）。第一步在肝、第二步在腎——這是國考最愛挖洞的方向題；前驅原料是膽固醇，不是別的。
B12 與惡性貧血：甲基陷阱、MMA、為何不可只補葉酸
實驗室鑑別的關鍵就是 MMA：B12 缺 → MMA↑＋Hcy↑；folate 缺 → 只 Hcy↑、MMA 正常。為什麼不可以只補葉酸？因為葉酸本身能繞過「甲基陷阱」糾正貧血表象，但 MMA 路徑只靠 B12，所以神經會繼續壞——這是國考最愛的陷阱題。另外體內活性型是 methyl- 與 adenosyl-cobalamin，cyanocobalamin 只是補充劑型式；B12 的金屬是鈷（Co），不是鐵或鎂（那是 heme 與葉綠素）。
五、運氮、囤脂、傳訊：代謝與訊號的三條主軸
含氮代謝的三步骨幹與尿素循環
尿素循環 (urea cycle) 六步要按部位記。前兩步在粒線體：① CPS-I（限速酵素，需 N-acetylglutamate/NAG 別構活化，高蛋白飲食 → NAG↑ → 排氨↑）把 NH₄⁺＋CO₂ 做成 carbamoyl phosphate——這是第一個氮來源；② OTC 把 carbamoyl phosphate＋ornithine 做成 citrulline，citrulline 出粒線體。後三步在細胞質：③ ASS 把 citrulline＋aspartate 做成 argininosuccinate——這裡是第二個氮來源（aspartate）；④ ASL 切出 arginine 與 fumarate——fumarate 接回 TCA（不是 oxaloacetate，這是常見陷阱）；⑤ arginase 切出 urea＋ornithine（ornithine 回收進粒線體）。
特殊胺基酸與一碳／甲基循環：PKU、homocystinuria、甲基陷阱
Homocystinuria 走的是相反方向：cystathionine β-synthase（CBS，需 B6）缺乏 → 同半胱胺酸排不掉、堆積 → 血栓、晶狀體向下異位 (ectopia lentis)、馬凡氏體態、智能障礙。注意陷阱：Marfan 的晶狀體向上、homocystinuria 向下，方向記反就完蛋。部分病人對高劑量 B6 有反應。
PKU（苯酮尿症, phenylketonuria）：phenylalanine hydroxylase（PAH）或其輔因子 BH4 缺乏 → Phe 過不去、Tyr 補不來。Tyr 從非必需變成必需，下游 melanin、兒茶酚胺、甲狀腺素原料都受影響——所以淺髮淺膚、神經受損。新生兒篩檢、低 Phe 飲食、補 Tyr，避免 aspartame（含 Phe）。BH4 同時是 PAH、tyrosine hydroxylase、tryptophan hydroxylase 的共同輔因子，所以 BH4 缺乏型還會影響神經傳導物質，光限 Phe 飲食不夠。
其他相關：Alkaptonuria（homogentisate oxidase 缺）尿放置變黑、褐黃病；Albinism（tyrosinase 缺）melanin 不足——別跟 PKU 搞混。Maple syrup urine disease：支鏈 α-酮酸 DH 缺乏（需 B1/TPP），Leu/Ile/Val 及其酮酸堆積、楓糖尿味、神經毒性。
脂代謝兩條軸線：ACC、HMG-CoA reductase、奇數碳的 B12 連結
膽固醇合成的限速酵素 (rate-limiting enzyme) 是 HMG-CoA reductase——statin 的標靶。注意陷阱：aspirin 不影響膽固醇合成，它作用在 COX，跟 HMG-CoA reductase 無關。膽固醇是膽汁酸、類固醇荷爾蒙、vitamin D 的前驅物。
奇數碳脂肪酸 β-氧化末輪生出三碳的 propionyl-CoA，經 propionyl-CoA carboxylase（biotin）→ methylmalonyl-CoA → methylmalonyl-CoA mutase（B12）→ succinyl-CoA → TCA。這是少數讓脂肪酸變成醣源性的途徑，也是 B12 缺乏 → MMA 堆積的生化來源。
Eicosanoid 路徑：受質必為花生四烯酸（arachidonate, C20:4, ω-6）——飽和的 palmitate、stearate、acetyl-CoA 都不是 COX 受質，這是高頻陷阱。COX 做 PGH₂ → PGs、TXA₂（促血小板聚集）、PGI₂（抗聚集）；5-LOX 做 leukotrienes（發炎、支氣管收縮）。Aspirin 不可逆乙醯化 COX，所以一顆藥的效果撐到血小板自然代謝為止。
膜脂與膜蛋白幾個易考細節：Cardiolipin（心磷脂）幾乎專一在粒線體內膜（占約 20%）穩定電子傳遞鏈，不是細胞膜；GPI 錨定在膜外側小葉；嵌入型膜蛋白要用界面活性劑（detergent）才能萃取，高鹽和螯合劑只能拉周邊蛋白；PAF是 C1 alkyl-ether＋C2 acetate＋C3 phosphocholine 的醚甘油磷脂，plasmalogen 是 C1 vinyl-ether——別搞混。
訊號傳導：脂溶水溶大分流，與 G 蛋白被「鎖死」的兩種毒素
GPCR 系統靠異三聚體 G 蛋白（α/β/γ）傳訊：Gα 結 GTP＝開、水解成 GDP＝關。Gs → AC ↑ → cAMP ↑ → PKA；Gi → AC ↓；Gq → PLC → IP3（→Ca²⁺）＋DAG（→PKC）。腎上腺素啟動肝醣分解的完整鏈：腎上腺素 → β 受體 → Gs → AC → cAMP → PKA → 磷酸化 glycogen phosphorylase kinase → glycogen phosphorylase 活化 → 肝醣分解——β 受體不會直接活化 Ras（那是 RTK 走的）。
霍亂毒素 (cholera toxin)：ADP-核糖化 Gsα、抑其 GTPase → Gs 永遠開 → cAMP 狂升 → 腸黏膜大量分泌 Cl⁻ 與水 → 米湯水瀉。百日咳毒素 (pertussis toxin)：ADP-核糖化 Giα、使其鎖在關閉、無法接 GTP → Gi 失能 → AC 失去抑制 → cAMP 也升高。霍亂鎖開（Gs）、百日咳鎖關（Gi），但兩者最終都讓 cAMP 上升。
酵素型受體（單次跨膜，胞外接配體、胞內催化）有三大類：① RTK（胰島素的 MAPK 路徑）：胰島素 → 受體自磷酸化 → IRS-1 → Grb2-Sos → Sos（GEF）活化 Ras → Raf → MEK → ERK → 入核——MEK 在 ERK 上游，順序顛倒是經典送命。② 膜結合鳥苷酸環化酶（ANP）：胞內 GC 域活化 → cGMP → PKG → 排鈉利尿、血管舒張（NO 走的是「可溶型」GC，不同類）。③ JAK-STAT（細胞激素、IL、GH、EPO、leptin、IFN）：受體本身無激酶活性、非共價結合 JAK，配體二聚 → JAK 互磷酸化 → STAT 停靠、磷酸化、二聚化、入核當轉錄因子。
細胞週期：cyclin 是調控、CDK 是催化。CDK 單獨無活性、cyclin 濃度週期性升降、兩者結合（再加 CAK 磷酸化、移除抑制性磷酸）才是活性 holoenzyme。Cyclin 不會自己催化磷酸化——這是國考最愛的觀念題。
六、轉譯、轉錄、酵素：分子生物的最後三幕
真核轉錄與 mRNA 加工：三種聚合酶與三大加工
mRNA 三大加工全在細胞核內完成（不是 ER 或 Golgi——那是蛋白質修飾的地方），而且共轉錄進行：5′ 加帽（加 7-methylguanosine cap，5′-5′ 三磷酸鍵）在轉出 25–30 nt 時就上；3′ poly(A) 不是磷酸化，是在 AAUAAA 訊號下游切割後加 A 尾；splicing 由 spliceosome（snRNP U1、U2、U4/U6、U5）完成。
三種剪接的鑑別關鍵在「親核試劑」：Group I intron 用外來的游離 guanosine 3′-OH 當刀；Group II intron 與 真核 spliceosome 都用內部的腺苷 A 的 2′-OH 當刀並捲成 lariat（套索）。所以題目給 ligase、snRNA、ATP、NAD⁺ 等選項都屬 spliceosome／Group II 系統，不是 Group I。所有 tRNA 的 3′ 端都是 -CCA-OH——胺基酸由 aminoacyl-tRNA synthetase 酯化接在這個 3′-OH 上，不分物種、不分胺基酸。
轉譯：起始 → 延伸 → 終止，與抗生素打哪一步
原核起始靠 mRNA 5′ 端的 Shine-Dalgarno（富嘌呤，共識 AGGAGG）與 16S rRNA 的 3′ 端互補配對，把核糖體精準停在起始 AUG 上；真核沒有 SD，改用 5′ cap → scanning → 第一個 AUG（Kozak）。真核起始 tRNA 是 Met-tRNAi（不甲醯化），原核才是 fMet——把 80S 安到原核是常見記反。小次單元先結合 mRNA、大次單元最後才加入，誤以為「先組完整核糖體再上 mRNA」是常考陷阱。
抗生素先分「抑細胞壁 vs 抑蛋白質合成」：Ampicillin／β-lactam 打細胞壁的 transpeptidase／PBP，跟核糖體無關。後者再分原核大小次單元：30S 有 aminoglycoside（誤讀／阻起始）、tetracycline（阻 A 位）；50S 有 chloramphenicol（抑 peptidyl transferase）、macrolide（阻移位）。
計算題公式化：胺基酸數 ≈ (DNA bp ÷ 3) − 1（扣終止）；分子量 ≈ aa × 110 Da。例：900 bp → 300 codon − 1 終止 = 299 aa → ≈ 32,900 Da（≈33 kDa）。
蛋白質結構層級易混淆細節：Gly-Pro 序列傾向形成 β-turn（Pro 環狀剛性彎折＋Gly 側鏈最小賦予彈性）——不是 α-helix；雙硫鍵是三級結構的唯一共價，不是維持 α-helix 的力（α-helix 純靠主鏈氫鍵，第 i 個 C=O 與第 i+4 個 N-H）。Codon-anticodon 配對是氫鍵，不是共價；第三位允許 wobble。
酵素動力學與蛋白質純化：Lineweaver-Burk 與分子篩
可逆抑制三型用 Lineweaver-Burk 一眼分辨（x 截距 = −1/Km、y 截距 = 1/Vmax、斜率 = Km/Vmax）：
| 抑制型 | 結合對象 | Km（表觀） | Vmax | LB 圖 |
|---|---|---|---|---|
| 競爭性 | 只結合游離 E | ↑ | 不變 | 共 y 截距 |
| 非競爭性 | E 與 ES 皆結合 | 不變 | ↓ | 共 x 截距 |
| 反競爭性 | 只結合 ES | ↓ | ↓ | 平行線 |
蛋白質定量看 A280：來自含芳香環的 Trp（最強）> Tyr > Phe；無芳香環的 Asn、Gly、Ala 不吸收。A280 是「定量」，不能鑑定身分或分子量。
蛋白質分離技術依「分什麼」選對工具：SDS-PAGE 依分子量（SDS 賦予均一負電荷、變性、破壞活性）；Native-PAGE 保活性；IEF 依等電點；離子交換依電荷；凝膠過濾／分子篩依分子大小——大分子先沖出（無法鑽進珠子、路徑短）；親和層析依專一性結合。SDS 的妙處：每兩個胺基酸結合一個 SDS，賦予與本身電荷無關的均一負電荷，所以遷移距離只由分子量決定。注意陷阱：分子篩無法鑑定身分，只依大小分離。