114年:營養生理生化(2)

下列何者不是類固醇激素的特性?

A可自由穿過細胞膜
B合成後儲存在細胞核中
C合成後可立刻離開細胞
D在血液中不易被分解

詳細解析

本題觀念:

本題考查**類固醇激素(Steroid Hormones)**的生理特性,特別是其合成、儲存、運輸及作用機制的特點。類固醇激素是由膽固醇(Cholesterol)衍生而來的脂溶性激素,這些化學特性決定了它們與水溶性(胜肽/蛋白質類)激素在生理行為上的巨大差異。

選項分析

  • A. 可自由穿過細胞膜 (正確)

    • 分析:類固醇激素是脂溶性(Lipophilic/Hydrophobic)分子。細胞膜的主要成分是磷脂質雙層(Phospholipid bilayer),脂溶性物質可以透過簡單擴散(Simple diffusion)自由穿過細胞膜,進入細胞內部。
    • 結論:這是類固醇激素的主要特性之一。
  • B. 合成後儲存在細胞核中 (錯誤,為本題答案)

    • 分析:這是本題的錯誤選項。類固醇激素無法在細胞內儲存。由於它們是脂溶性的,能夠自由穿過膜結構,因此無法像胜肽激素那樣被包裹在脂質膜構成的分泌囊泡(Secretory vesicles)中儲存。類固醇激素是**「隨需合成」(Synthesized on demand)**的,當內分泌細胞受到刺激時,會利用膽固醇前驅物快速合成激素,並立即擴散釋放到血液中,而非合成後儲存在細胞核或囊泡中。細胞核通常是類固醇激素「受體」(Receptor)的所在地,而非激素儲存地。
    • 結論:此敘述不符合類固醇激素的特性。
  • C. 合成後可立刻離開細胞 (正確)

    • 分析:因為類固醇激素是脂溶性的,合成後無法被膜狀構造限制住,所以一旦在平滑內質網(Smooth ER)或粒線體合成完成,它們就會順著濃度梯度擴散穿過細胞膜進入血液。這與選項B的「不儲存」概念是相輔相成的。
    • 結論:這是正確的特性。
  • D. 在血液中不易被分解 (正確)

    • 分析:類固醇激素因為不溶於水,在血液中必須與血漿蛋白(如白蛋白 Albumin 或特定的結合球蛋白,如 Cortisol-binding globulin)結合進行運輸。這種「與蛋白結合」的狀態保護了激素免受肝臟酵素的快速代謝及腎臟的過濾排出,因此它們的半衰期(Half-life)較長(通常為數小時),相較於水溶性激素(半衰期僅數分鐘)更不易被分解。
    • 結論:這是正確的特性。

答案解析

本題要求選出錯誤的特性。 類固醇激素的合成特點是**「隨需合成,立即釋放,不儲存」。它們一旦被製造出來,就會穿過細胞膜進入血液,因此選項 (B) 「合成後儲存在細胞核中」**是錯誤的描述。細胞核是它們作用的目標(與核受體結合調控基因轉錄),而不是儲存場所。

核心知識點

考生應對比記憶「類固醇激素」與「胜肽/蛋白質激素」的差異:

  1. 化學性質
    • 類固醇:脂溶性,由膽固醇衍生(如:皮質醇、醛固酮、性激素)。
    • 胜肽/蛋白質:水溶性,由胺基酸組成(如:胰島素、生長激素)。
  2. 合成與儲存
    • 類固醇不儲存,隨需合成(Synthesized on demand),合成場所主要在平滑內質網與粒線體。
    • 胜肽/蛋白質:預先合成並儲存在分泌囊泡(Secretory vesicles)中,受刺激時經胞吐作用(Exocytosis)釋放。
  3. 運輸
    • 類固醇:需結合血漿運輸蛋白,半衰期長(長效)。
    • 胜肽/蛋白質:多以游離態在血液中運輸,半衰期短(短效)。
  4. 作用機制
    • 類固醇:穿過細胞膜 \rightarrow 結合細胞質或細胞核內受體 \rightarrow 調控基因轉錄(Genomic effect)。
    • 胜肽/蛋白質:結合細胞膜受體 \rightarrow 活化第二傳訊者(如 cAMP) \rightarrow 快速細胞反應。

參考資料

  1. Biology LibreTexts: Types of Hormones - Lipid-Derived, Amino Acid-Derived, and Peptide Hormones (確認類固醇激素不儲存、半衰期長、脂溶性)
  2. GPnotebook: Synthesis, storage, release & transport of hormones: Steroid hormones (確認類固醇激素不儲存,隨需合成)
  3. Creative Proteomics: Steroid vs Peptide Hormones: Differences in Structure & Function (確認運輸載體與半衰期差異)