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112年公務人員高等考試三級考試試題
類 科
：
醫學工程
科 目
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生物輸送原理
考試時間
：
2
小
時
座號
：
※注意：可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
36660
頁次：
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1
葡萄糖氧化為細胞產生能量的過程，該過程由糖解作用、檸檬酸循環與
氧化磷酸化等三個過程所組成，最終能量以三磷酸腺苷（ATP）形式儲存。
其反應方程式為：
glucose + 6O2+ 38ADP +38Pi6CO2+ 6H2O + 38ATP
說明前述三個過程在細胞內何處發生？（9分）
根據反應方程式，分別說明前述三個過程消耗或產生的氧氣、二氧化
碳及三磷酸腺苷之當量數。（9分）
人類於高山失溫可能致死，假設某人體重是 60 kg，登山過程衣物被大
雨打溼而造成體溫降低 5度，假設體內葡萄糖氧化產生的熱量完全用
來增加體溫，試計算需多少克的葡萄糖才能回到原來的體溫。假設人
體的比熱（Cp）為 4.2 J K-1 g-1，每莫耳葡萄糖（C6H12O6）可產生 686
仟卡（kCal）的熱量且每卡（Cal）熱量等於 4.184 焦耳（J）。（10 分）
若該人攜帶的能量補充品每公克可以增加身體40仟焦耳（kJ）的熱量，
試問攝取多少克的補充品能夠回到原來的體溫？（10分）
從較真實的生理條件下討論，葡萄糖、能量補充包或其它物質對體溫
調控的功效。（12分）
請說明溶質在液體中的濃度梯度與其擴散現象的關係。（10 分）
以下等式用來描述溶質在溶液中的擴散係數 = /6，在溫度
（T）為298 K下，水的黏度（η）是0.9 mPa s，血紅素在水中的擴散
係數（D）為6.9×10-11 m2s-1，假設血紅素為圓形顆粒，其在水中的半
徑（r）為多少？波茲曼常數（k）為1.38×10-23 J/K。（10分）
假設在溫度為298 K及1大氣壓下，1.0公升飽和血氧的血液含有0.17公
升氧氣（O2）。血液中每一個血紅素可結合4個氧分子，試計算每公升
飽和血氧的血液可以溶解多少個氧分子？考慮氧氣為理想氣體且理想
氣體常數（R）為8.2×10-2 L atm mol-1 K-1。（5分）
代號：
36660
頁次：
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熱傳導是透過介質的溫差將熱能從高溫傳遞到低溫，如下圖所示為一
種平板型加溫器，其熱傳方程式為 q/A= -k×dT/dx，其中 q為熱傳速率，
k為熱傳導係數（常數），A為平板的面積，平板厚度
Δ
x，厚度方向的
溫差為 T1-T2（>0）。請將該一階微分方程式求解。（10 分）
以熱傳方程式的解答說明增加熱傳速率的參數（驅動力）與減少熱傳
速率的參數（阻力）。（10分）
假設該加溫器的左側是熱源，右側是用來接觸體外循環的體液，若體
液是穩定流動狀態，請說明體液在x方向的溫度變化情形與何種熱傳現
象有關。（5分）
q
x
T1
T2
A