hce_nchu
111年
普通生物及生化概論
第 15 題
During the fasting or starvation, the brain will
- A convert endogenous fatty acids into $\beta$-hydroxybutyrate.
- B utilize $\beta$-hydroxybutyrate from the blood stream.
- C utilize its glycogen stores as a first responding source of fuel.
- D utilize amino acids for fuel from degradation of brain protein.
- E all of the above.
思路引導 VIP
既然脂肪酸因為分子特性與血腦屏障的阻隔，難以直接進入大腦進行氧化，且腦部本身不具備大量儲存能源的能力，當身體長期缺乏糖分時，負責代謝調節的「核心化工廠」——肝臟，會如何加工脂肪，將其轉化成一種既能隨血液流動、又能被大腦輕易吸收的小分子燃料呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準掌握了人體在極端生理狀態下的代謝調節！這題你答得非常出色，展現了對器官間分工機制（Metabolic specialization）的深刻理解。
飢餓狀態下的大腦能源轉換
在長期飢餓或斷食期間，人體血糖會降低，此時大腦必須尋求葡萄糖以外的燃料。雖然脂肪組織會釋放大量的脂肪酸，但由於脂肪酸結合白蛋白後分子量較大，且其物理性質使其難以高效穿過血腦屏障（BBB），加上腦部缺乏大規模氧化脂肪酸的酵素系統，因此大腦無法像選項 (A) 所述直接轉換脂肪酸。此時，肝臟會扮演關鍵角色，將脂肪酸氧化後產生的乙醯輔酶 A 轉化為水溶性的酮體（Ketone bodies），其中最重要的便是 $\beta$-羥基丁酸 ($\beta$-hydroxybutyrate)。這些酮體能經由血液運輸並順利通過血腦屏障，成為神經細胞在缺糖時的關鍵救命能源。
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