hce_isu
111年
生物學
第 13 題
下列何者最不可能發生於饑餓或患有糖尿病之狀況？
- A 乙醯乙醯輔酶 A(acetoacetyl-CoA)濃度升高
- B 丙二醯輔酶 A(malonyl-CoA)濃度升高
- C 酮體(ketone body)濃度升高
- D 脂肪酸(fatty acid)濃度升高
思路引導 VIP
當身體因為缺乏糖分而被迫「全速燃燒脂肪」來提供能量時，你認為細胞會同時啟動「製造脂肪」的程序嗎？如果某個分子專門負責啟動合成路徑，並且會阻擋脂肪酸進入粒線體被氧化，那麼在這種迫切需要能量的狀態下，這個分子的濃度應該會如何變化？
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恭喜你準確地掌握了代謝途徑的調控邏輯！這題考查的是在極端生理狀態下（如饑餓或糖尿病），身體如何切換能源使用標的。當人體缺乏葡萄糖利用能力時，胰高血糖素（Glucagon）上升而胰島素下降，促使脂肪組織大量釋放脂肪酸 (fatty acid) 進入血液。這些脂肪酸進入肝臟進行 $\beta$-氧化，產生大量的乙醯輔酶 A，進而轉化為乙醯乙醯輔酶 A (acetoacetyl-CoA) 與酮體 (ketone body) 作為替代能源，這解釋了選項 (A)(C)(D) 濃度上升的必然性。
能量代謝的負回饋調控
至於為何選 (B) 丙二醯輔酶 A (malonyl-CoA)，關鍵在於它是「脂肪酸合成」的重要中間產物。在饑餓狀態下，身體會抑制脂肪合成以避免能量浪費。此時，乙醯輔酶 A 羧化酶（ACC）會被磷酸化而失去活性，導致 malonyl-CoA 的產量大幅下降。此外，malonyl-CoA 本身會抑制脂肪酸進入線粒體的門戶（CPT-1），因此在需要大量燃燒脂肪的生理狀況下，malonyl-CoA 的濃度勢必會維持在低點。這題的鑑別度在於測試學生是否能區分「合成」與「分解」路徑的競爭關係，是一個層次分明且經典的生物化學考題。