25. Which of the following statements about the physiology of gas exchange in humans and the properties of hemoglobin is NOT correct?
(A) Hemoglobin's affinity for oxygen decreases in the presence of high carbon dioxide levels, a phenomenon known as the Bohr effect, which enhances oxygen release in tissues where CO₂is abundant.
(B) Fetal hemoglobin (HbF) has a higher affinity for oxygen compared to adult hemoglobin (HbA), facilitating the transfer of oxygen from the mother's bloodstream to the fetus.
(C) The Haldane effect describes how deoxygenated hemoglobin can carry more carbon dioxide, as oxygenation of blood in the lungs displaces carbon dioxide from hemoglobin, reducing its affinity for CO₂.
(D) Myoglobin, with its single oxygen﹣binding site, has a lower affinity for oxygen than hemoglobin, making it less effective in oxygen transport but more effective in oxygen storage.
(E) During intense exercise, the local increase in temperature and hydrogen ion concentration in muscles reduces hemoglobin's affinity for oxygen， enhancing oxygen delivery to active tissues.

(D) “Myoglobin, with its single oxygen-binding site, has a lower affinity for oxygen than hemoglobin, making it less effective in oxygen transport but more effective in oxygen storage.”

問題：

“lower affinity for oxygen than hemoglobin” → 這是錯的。

事實：肌紅蛋白的氧親和力比血紅蛋白高很多，所以它在低氧環境下仍能牢牢抓住氧氣。

正確說法應該是：

“Myoglobin, with its single oxygen-binding site, has a higher affinity for oxygen than hemoglobin, making it less effective in oxygen transport but more effective in oxygen storage.”

肌紅蛋白 (Myoglobin)

    肌紅蛋白只有一個氧結合位點，沒有多個位點互相影響 → 沒有協同效應（cooperativity）。

因為結構簡單，它抓氧的力固定，不會像血紅蛋白那樣隨氧氣濃度多寡改變。

所以即使氧氣分壓很低，它也能牢牢抓住氧氣 → 親和力很高。

2. 血紅蛋白 (Hemoglobin)

1.有四個氧結合位點

血紅蛋白由四條多肽鏈組成，每條鏈有一個氧位點 → 總共四個氧位點。

2.協同效應 (Cooperativity)

抓到第一個氧後，結構改變 → 其他位點更容易抓氧。

越抓越容易抓更多氧。

氧親和力會變化

3.親和力比肌紅蛋白低 → 在組織容易放氧。

肺部高氧 → 容易抓氧

組織低氧 → 容易放氧

4.

 氧親和力 (Oxygen Affinity)：

    肌紅蛋白的氧親和力高於血紅蛋白，這是因為肌紅蛋白需要在肌肉組織中儲存氧氣，以備在需要時使用。

   血紅蛋白則需要在高氧濃度的肺部結合氧氣，並在低氧濃度的組織中釋放氧氣。

(A) Hemoglobin's affinity for oxygen decreases in the presence of high carbon dioxide levels, a phenomenon known as the Bohr effect, which enhances oxygen release in tissues where CO₂is abundant.

（A）對，Bohr效應（玻爾效應）指的是二氧化碳（CO₂）濃度增加或pH值降低時，血紅蛋白對氧氣的親和力降低，從而促進氧氣的釋放。

Bohr 效應指的是血紅蛋白聰明地把氧氣送到最需要的地方。

當身體的某個地方耗氧（例如跑步的肌肉），產生很多二氧化碳 (CO₂)，這些二氧化碳會讓那裡變酸（pH 值下降

<組織CO₂增加，肌肉劇烈活動產生大量CO₂。CO₂與水反應生成碳酸（H₂CO₃），由碳酸酐酶催化加速。碳酸解離產生H⁺和HCO₃⁻，增加酸度。H⁺濃度升高使pH下降，形成酸性環境，>觸發Bohr效應。

血紅蛋白看到身體耗氧部位的酸訊號，就會把氧氣釋放出來，送給最需要氧氣的地方。

2. 生理意義：

   透過這個機制，血紅蛋白能把氧氣送到最需要的地方，避免浪費，使身體更有效率地利用氧氣。

 (B) Fetal hemoglobin (HbF) has a higher affinity for oxygen compared to adult hemoglobin (HbA), facilitating the transfer of oxygen from the mother's bloodstream to the fetus. 胎兒血紅蛋白（HbF）相比成人血紅蛋白（HbA）具有更高的氧親和力，這有助於將氧氣從母親的血液轉移到胎兒體內。

對，

胎兒在子宮內的低氧環境中，需要更高的氧氣親和力來確保其生長和發育。

由於胎兒必須從母體血液中獲取氧氣，因此胎兒血紅蛋白在低氧分壓下也能有效結合氧氣。氧氣交換的機制發生在胎盤，母體和胎兒的血液在此進行氣體交換。氧氣通過濃度梯度從母體血液擴散到胎兒血液中，這是一種被動運輸過程。

1.結構不同影響抓氧力

HbA（成人血紅蛋白）：兩條 α 鏈 + 兩條 β 鏈，β 鏈會被 2,3-BPG 結合 < 抓氧能力下降>

HbF（胎兒血紅蛋白）：兩條 α 鏈 + 兩條 γ 鏈，γ 鏈不能與 2,3-BPG 結合 <抓氧能力保持高>

2.2,3-BPG 的作用

成人血紅蛋白受 2,3-BPG 影響 → 氧氣容易釋放到組織

胎兒血紅蛋白不受 2,3-BPG 影響 → 抓氧能力強 ,更容易從媽媽血液拿到氧氣

3.生理意義

HbF 抓氧能力高 → 胎兒能有效獲取氧氣，支持生長與發育

相關考古題

(C) The Haldane effect describes how deoxygenated hemoglobin can carry more carbon dioxide, as oxygenation of blood in the lungs displaces carbon dioxide from hemoglobin, reducing its affinity for CO2.

對，

Haldane效應的條件主要與氧氣的濃度變化有關。具體來說：

1. 氧氣增加：

   - 在肺部，氧氣濃度高，血紅蛋白結合氧氣，這降低了它對二氧化碳的親和力，促進二氧化碳的釋放。

   - 在這種情況下，Haldane效應幫助血紅蛋白釋放二氧化碳，從而使其能夠被呼出。

2. 氧氣減少：

   - 在組織中，氧氣濃度低，血紅蛋白釋放氧氣，這增加了它對二氧化碳的親和力，促進二氧化碳的結合。

   - 在這種情況下，Haldane效應幫助血紅蛋白結合二氧化碳，從而將其運輸回肺部。

簡單來說，Haldane效應的條件是氧氣濃度的變化。在高氧環境（如肺部），血紅蛋白更容易釋放二氧化碳；在低氧環境（如組織），血紅蛋白更容易結合二氧化碳。這種機制有助於有效地進行氣體交換，維持體內的氣體平衡

. (E) During intense exercise, the local increase in temperature and hydrogen ion concentration in muscles reduces hemoglobin's affinity for

（在劇烈運動期間，肌肉中的局部溫度和氫離子濃度增加，會降低血紅蛋白對氧氣的親和力，從而增強氧氣向活躍組織的供應。）

=>熱、酸（H⁺）、CO₂ ↑ → 降低血紅蛋白對氧氣的親和力，讓血紅蛋白釋放氧氣 → 肌肉拿到氧氣

根據Bohr效應,劇烈運動期間,肌肉中的局部 溫度和氫離子濃度增加會降低血紅蛋白對氧氣的 親和力,從而增強氧氣向活躍組織的供應。具體 原因如下:

1. 氫離子濃度增加:運動時,肌肉產生的乳酸 會增加氫離子濃度,導致pH值降低。低pH 值會促使血紅蛋白釋放氧氣。

2. 二氧化碳濃度增加:運動時,肌肉代謝產生 更多的二氧化碳,這也會降低血紅蛋白對氧 氣的親和力。

.84. Which of the following is false regrading 2,3-bisphosphoglycerate (BPG)?

(A) It binds at a distance from the heme groups of hemoglobin.

(B) It binds with lower affinity to fetal hemoglobin than to adult hemoglobin.

(C) It increases the affinity of hemoglobin for oxygen.

(D) It is an allosteric modulator of hemoglobin.

(E) It is normally found associated with the hemoglobin extracted from red blood cells.

109年-109 高雄醫學大學_學士後醫學系招生考試:答案C