下列何者屬於生酮性胺基酸（ ketogenic amino acids ）？

本題觀念：

本題聚焦於胺基酸的代謝歸類—ketogenic amino acids 與 glucogenic amino acids。Ketogenic amino acids 在分解後只產生 acetyl-CoA 或 acetoacetyl-CoA，無法透過 gluconeogenesis 合成葡萄糖；glucogenic amino acids 則能形成可進入 TCA cycle 的中間產物 (如 oxaloacetate、pyruvate 等)，進一步合成葡萄糖；還有少數同時具備兩者特性的 amino acids。

選項分析

• 選項A（離胺酸 lysine）
  Lysine 與 leucine 為唯二「專屬」ketogenic amino acids，其碳骨架分解後僅生成 acetoacetyl-CoA 或 acetyl-CoA，無法轉為任何糖質中間產物，故無能力用於 gluconeogenesis (amboss.com)。

• 選項B（組胺酸 histidine）
  Histidine 在分解後主要產生 α-ketoglutarate，屬於純粹的 glucogenic amino acid，能供給 gluconeogenesis，並非 ketogenic (sciencedirect.com)。

• 選項C（甘胺酸 glycine）
  Glycine 經分解生成 pyruvate，同樣歸為 glucogenic amino acid，無法生成 ketone bodies，故不是 ketogenic (sciencedirect.com)。

• 選項D（絲胺酸 serine）
  Serine 可藉 serine dehydratase 轉為 pyruvate，亦屬純粹的 glucogenic amino acid，無法進入 ketone body 生成途徑 (sciencedirect.com)。

答案解析

僅有 lysine（與 leucine）能專一地在其碳骨架分解後產生 acetyl-CoA 或 acetoacetyl-CoA，並用於 ketone bodies 的合成，完全不參與 gluconeogenesis。因此，四個選項中唯有 lysine 屬於 ketogenic amino acid，答案為選項A。

核心知識點

• Ketogenic vs. glucogenic amino acid 分類原則：
  • Ketogenic：生成 acetyl-CoA 或 acetoacetyl-CoA，無法合成葡萄糖。
  • Glucogenic：生成可供 gluconeogenesis 的中間產物（oxaloacetate、α-ketoglutarate、succinyl-CoA、fumarate、pyruvate等）。
  • 兼具兩者者：可生成兩類中間產物，兼作 ketone bodies 與 glucose 前驅物。
• 唯一「專屬」ketogenic amino acids：Leucine、Lysine
• 純粹 glucogenic amino acids：Alanine、Arginine、Asparagine、Aspartate、Cysteine、Glycine、Histidine、Methionine、Proline、Serine、Valine、Glutamate、Glutamine、Phenylalanine*、Tyrosine*、Isoleucine*、Threonine*、Tryptophan*（*：部分兼有 ketogenic 性質，但亦為 glucogenic）

必熟記各胺基酸之分解途徑及最終產物，以判斷其在能量代謝中對 ketone bodies 與 gluconeogenesis 的貢獻。

臨床重要性

在長期禁食、飢餓或未控制的糖尿病情況下，肝臟會大量動員 ketogenic amino acids 生成 ketone bodies，為大腦與外周組織提供替代能量來源。理解哪些胺基酸為專屬 ketogenic，有助於掌握代謝性酸中毒（ketoacidosis）及各種代謝性疾病的診斷與治療思維。