專技高考-醫事檢驗師生物化學與臨床生化學110 年第 41 題單選題
在嚴重的糖尿病病患代謝過程中,下列何種物質產生過量時,會直接促進酮體形成,導致酮酸中毒?
AFatty acid
BOxaloacetate
CGlyceride
DAcetyl-CoA正確答案
D正確答案
嚴重糖尿病時葡萄糖利用障礙,脂肪大量分解產生過量 Acetyl-CoA,TCA 循環無法消耗,轉向酮體合成路徑,引發酮酸中毒。
為什麼答案是 D
Acetyl-CoA 是酮體合成的直接底物。肝臟粒線體中,2分子 Acetyl-CoA 縮合為 Acetoacetyl-CoA,再與第3分子 Acetyl-CoA 合成 HMG-CoA,最終由 HMG-CoA lyase 裂解為 Acetoacetate(酮體前驅)。嚴重糖尿病時 Acetyl-CoA 大量堆積,直接驅動此路徑,導致酮酸中毒。
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完整詳解
Pro · 無限重點 嚴重糖尿病時葡萄糖利用障礙,脂肪大量分解產生過量 Acetyl-CoA,TCA 循環無法消耗,轉向酮體合成路徑,引發酮酸中毒。
酮體由 Acetyl-CoA 在肝臟粒線體直接合成(HMG-CoA 路徑),選 D 秒殺。記住:酮體合成的直接原料 = Acetyl-CoA。
逐選項分析
A✕ 陷阱
脂肪酸是酮體生成的上游來源,糖尿病時脂肪大量分解釋放游離脂肪酸,但脂肪酸必須先經 β-oxidation 轉變為 Acetyl-CoA,才能進入酮體合成路徑。脂肪酸本身不能直接合成酮體,是間接來源,因此不是「直接促進」的物質。
B✕
Oxaloacetate(草醯乙酸)實際上是酮體生成的抑制因子,而非促進者。TCA 循環中 Acetyl-CoA 需與 OAA 結合才能氧化。糖尿病時因糖解作用減弱,OAA 供應不足,導致 Acetyl-CoA 堆積轉向酮體合成,OAA 減少才促成酮症,與題意相反。
C✕
Glyceride(甘油酯)是三酸甘油酯的組成部分,水解後產生甘油與脂肪酸。甘油可轉變為糖解中間物,脂肪酸再經 β-oxidation 產生 Acetyl-CoA。Glyceride 距離酮體合成更遠,屬於更上游的儲存形式,不會直接促進酮體形成。
D✓ 正確
Acetyl-CoA 是酮體合成的直接底物。肝臟粒線體中,2分子 Acetyl-CoA 縮合為 Acetoacetyl-CoA,再與第3分子 Acetyl-CoA 合成 HMG-CoA,最終由 HMG-CoA lyase 裂解為 Acetoacetate(酮體前驅)。嚴重糖尿病時 Acetyl-CoA 大量堆積,直接驅動此路徑,導致酮酸中毒。
糖尿病酮酸中毒代謝路徑一覽
| 代謝步驟 | 關鍵物質 | 方向 | 備註 |
|---|
| 脂肪分解 | Triglyceride → 脂肪酸 | ↑ 增加 | 胰島素不足→脂解↑ |
| β-氧化 | 脂肪酸 → Acetyl-CoA | ↑ 大量 | 粒線體內進行 |
| TCA循環受阻 | OAA 不足 | ↓ 減少 | 糖解不足→OAA供應↓ |
| 酮體合成 | Acetyl-CoA → HMG-CoA → 酮體 | ↑ 過量 | ⭐ 直接原料 |
| 酮酸中毒 | Acetoacetate / β-HB / Acetone | ↑ 堆積 | 血pH下降 |
最常見陷阱是選 Fatty acid(A)。脂肪酸確實在糖尿病時大量產生,也確實與酮症有關,但它是「間接」來源,必須先經 β-oxidation 才能轉變為可直接合成酮體的 Acetyl-CoA。題目強調「直接促進」,需辨別代謝路徑的上下游關係,而非只記「有關聯」就勾選。