專技高考-營養師生理學與生物化學111 年第 9 題單選題
下列何者可以在胰島素濃度非常低時,維持對葡萄糖的攝取,有利於在禁食狀態下生存?
A正確答案
大腦使用 GLUT1、GLUT3 葡萄糖轉運蛋白,不依賴胰島素,故在禁食低胰島素狀態下仍能持續攝取葡萄糖維持運作。
為什麼答案是 A
大腦神經元主要使用 GLUT3(高親和力),星狀膠細胞用 GLUT1,兩者皆「不需胰島素」,且 Km 值低,即使血糖略降仍能有效攝取葡萄糖,確保禁食時大腦供能無虞。
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完整詳解
Pro · 無限重點 大腦使用 GLUT1、GLUT3 葡萄糖轉運蛋白,不依賴胰島素,故在禁食低胰島素狀態下仍能持續攝取葡萄糖維持運作。
看到「不需胰島素的葡萄糖攝取」→ 想到 GLUT1/GLUT3 → 大腦、紅血球、肝臟(GLUT2)。題目問「禁食生存關鍵」= 大腦。
逐選項分析
A✓ 正確
大腦神經元主要使用 GLUT3(高親和力),星狀膠細胞用 GLUT1,兩者皆「不需胰島素」,且 Km 值低,即使血糖略降仍能有效攝取葡萄糖,確保禁食時大腦供能無虞。
B✕ 陷阱
肝臟用 GLUT2 雖也不依賴胰島素,但 GLUT2 為低親和力(Km 高),只在血糖高時大量攝取。禁食時肝臟反而是「釋出」葡萄糖(糖質新生、肝醣分解),不是「攝取」以維持生存的角色。
C✕
脂肪組織使用 GLUT4,需胰島素刺激才能轉位至細胞膜攝取葡萄糖。胰島素低時 GLUT4 幾乎不作用,禁食時脂肪反而進行脂解釋出脂肪酸供能。
D✕ 陷阱
骨骼肌也使用 GLUT4,同樣為胰島素依賴型(運動時則靠收縮活化)。禁食低胰島素狀態下肌肉攝取葡萄糖能力大幅下降,改以脂肪酸、酮體為主要燃料。
葡萄糖轉運蛋白 GLUT 家族速記
| 類型 | 主要分布 | 胰島素依賴? | 特性 |
|---|
| GLUT1 | 紅血球、大腦血腦障壁、全身 | 否 | 基礎葡萄糖攝取 |
| GLUT2 | 肝、胰β細胞、腎、小腸 | 否 | 低親和力,血糖感測器 |
| GLUT3 | 神經元(大腦) | 否 | 高親和力,低血糖仍可攝取 |
| GLUT4 | 肌肉、脂肪 | 是 | 胰島素刺激轉位至細胞膜 |
肝臟(B)雖也不需胰島素,但它在禁食時角色是「釋放葡萄糖」給全身用(糖質新生),不是攝取者。題目問的是「攝取葡萄糖維持生存」,答案必須是耗糖大戶且獨立於胰島素——只有大腦符合。