生物化學

為什麼第一章就談蛋白質？生命現象的主角是誰？答案不是 DNA，是蛋白質。DNA 只是藍圖，真正在細胞裡做事的：催化、運輸、收縮、訊號、抵禦，幾乎全部都交給蛋白質執行。後面我們要講的酵素、載體、受體、凝血因子、膠原蛋白、肌肉收縮蛋白，通通是蛋白質。先把這一章讀熟，後面會輕鬆很多。

蛋白質裡面最重要的子類就是酵素（enzyme）。沒有酵素，你吃下去的食物永遠不會變成能量、你的 DNA 永遠不會複製、你的肌肉永遠不會收縮。細胞裡幾乎每一條代謝路徑、每一步訊息傳遞，都靠酵素把原本需要數小時、數天才會完成的反應，壓縮到毫秒等級。

從醣的分子化學切入，循序處理單醣／雙醣／多醣的結構與鍵結，進入能量代謝主軸：糖解（10 步、3 不可逆、淨 2 ATP + 2 NADH）→ pyruvate 的有氧（acetyl-CoA）／無氧（lactate）／糖質新生分流 → 糖質新生（4 個 bypass 酵素）與 Cori cycle → 糖解／糖質新生的互鎖調控 → 肝醣合成與分解 → 半乳糖（Leloir 路徑與 galactosemia）與果糖（HFI）代謝缺陷 → 五碳糖磷酸途徑（PPP，NADPH + ribose）與 G6PDH 缺乏症 → Warburg 效應與 HIF-1 軸。讀完可承接 Ch04（TCA/OxPhos）、Ch05（脂質）、Ch09（膜訊號）的代謝串聯。

本章是整本書的「能量心臟」：把醣與脂肪燃燒釋出的化學能，轉成細胞唯一能直接動用的貨幣 ATP。內容涵蓋生物能學基礎、粒線體構造、丙酮酸去氫酶、TCA 循環、電子傳遞鏈與化學滲透、ATP 合成酶的旋轉催化，並算清一分子葡萄糖完全氧化的 ATP 完整帳，最後談解偶聯（UCP1 產熱）、活性氧與抗氧化系統及肌肉的能量系統。

脂質的五副面孔

胺基酸是國考常客：它一頭連接轉胺／脫胺與尿素循環（氮代謝），另一頭連接 TCA 中間物（碳骨架去向），並衍生出神經傳導物、激素、血基質與核苷酸。本章請把 20 種胺基酸分類、轉胺基化學、尿素循環 5 步驟、Phe/Tyr 家族代謝、SAM 與葉酸一碳循環這五大骨幹吃進肚子裡，考題就只是排列組合。

Ch03 講糖代謝、Ch04 講能量、Ch05 講脂質、Ch06 講胺基酸，這四章把化學機制都拆開講完了。但人體裡，這些路徑不會單獨運作，進食後、餓肚子、半夜禁食、馬拉松途中，身體會在毫秒到小時的尺度切換不同的代謝方案，而且肝、肌、脂、腦四個器官分工合作。

國考在分子生物學上最愛出兩大主題：DNA 複製機器零件列表（每個酵素在做什麼、具不具某活性）與DNA 修復機制分類（BER、NER、MMR、direct repair、recombination）。加上核苷酸從頭合成與補救途徑、PCR/Sanger/AZT 等技術。

本章把「基因 → mRNA → 蛋白質 → PTM → 降解」的整條中央法則鋪開。

本章橫跨三個相互關聯的層次：膜的結構（磷脂雙層、膜蛋白、膽固醇）；物質如何穿膜（被動、主動、次級主動、胞吞胞吐）；訊號如何跨膜傳遞（GPCR、RTK、JAK-STAT、核受體、離子通道、Ca²⁺、MAPK、PI3K-AKT、cAMP、IP₃/DAG）。可視為把脂質、胺基酸磷酸化、基因表現、核苷酸等前章分子重新組裝成「細胞如何感知與應答」的系統整合章。

本章是本系列最後一章，主題橫跨兩個表面看起來無關、實則都扮演「酵素外的必要小分子 / 外來工具」的角色。