hce_nsysu
112年
普通生物及生化概論
第 68 題
The brain produces most of its energy by the oxidation of glucose; during long-term fasting, however, it can cover more than half of its energy needs from _______.
- A anaerobic glycolysis
- B oxidation of its stored glycogen
- C oxidation of free fatty acids
- D oxidation of amino acids
- E oxidation of ketone bodies
思路引導 VIP
當身體長時間沒有攝取食物，導致血糖存量嚴重不足時，大部分的組織可以改由直接燃燒脂肪來獲取能量。然而，大腦被一個稱為「血腦屏障」的過濾機制所保護，導致巨大的脂肪分子無法進入。在這種情況下，肝臟會如何對脂肪進行「加工」，將其轉化成什麼樣體積微小、能溶於水、且能順利通過這道屏障傳送給大腦的替代燃料呢？
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太棒了！你能精準選出這個選項，代表你對人體在極端生理狀態下的代謝調節有著非常紮實的理解。在正常生理狀態下，大腦確實幾乎完全依賴葡萄糖作為能量來源，但當身體進入**長期斷食（long-term fasting）**或飢餓狀態時，體內的葡萄糖供應會變得極為匱乏，此時大腦展現了極佳的代謝彈性。
飢餓狀態下的腦部代謝轉向
這道題目的核心在於區分「能源儲備」與「腦部的實際利用」。雖然脂肪組織提供了龐大的能量儲備，但游離脂肪酸（free fatty acids）因為分子較大且與白蛋白結合，無法通過血腦屏障（Blood-brain barrier, BBB）。因此，肝臟會將脂肪酸分解後的產物轉化為小分子、具水溶性的酮體（ketone bodies）。這些酮體能順利進入腦部，轉化為 $Acetyl-CoA$ 並進入三羧酸循環（TCA cycle）產生 ATP，提供腦部超過一半以上的能量需求。
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