115年:營養營養學(2)
乙醇氧化生成乙酸後,通常在細胞內轉化為:
A乳酸
B丙酮酸
C乙醯輔酶A
D半乳糖
詳細解析
本題觀念
乙醇(酒精)在人體內的代謝是一條不可逆的三步氧化流程,主要發生在肝臟。乙醇先被乙醇脫氫酶(ADH)氧化為乙醛,乙醛再被乙醛脫氫酶(ALDH)氧化為乙酸。本題問的就是最後一步——乙酸在細胞內會與輔酶A結合,轉化為乙醯輔酶A(acetyl-CoA),這是一個需要消耗ATP的活化反應。
選項分析
(A) 乳酸:乳酸是糖解作用在缺氧條件下的產物,由丙酮酸經乳酸脫氫酶(LDH)還原而來,與乙醇代謝中乙酸的去路完全無關。乙酸在任何正常條件下都不會轉化為乳酸。
(B) 丙酮酸:丙酮酸是糖解作用的最終產物,由葡萄糖分解產生。乙酸不會逆向轉變為丙酮酸;方向剛好相反,丙酮酸可經丙酮酸脫氫酶複合體(PDH complex)氧化脫羧生成乙醯輔酶A,但那是糖代謝路徑,不屬於乙醇代謝。
(C) 乙醯輔酶A ✅:乙酸由乙醯輔酶A合成酶(acetyl-CoA synthetase, ACS)催化,消耗一分子ATP,與輔酶A的硫醇基形成高能硫酯鍵,產生乙醯輔酶A。這是正確答案。
(D) 半乳糖:半乳糖是一種六碳單醣,主要來自乳糖的水解,經Leloir途徑轉化為葡萄糖-1-磷酸後進入糖代謝,和乙醇代謝完全無關。
答案解析
答案為 (C)。乙醇代謝完整流程:乙醇→乙醛→乙酸→乙醯輔酶A。最後一步由ACS催化,反應分兩階段進行:先以ATP活化乙酸生成中間物乙醯-AMP(acetyl-AMP)並釋出焦磷酸(PPi),再將乙醯基轉移到輔酶A上,形成高能硫酯鍵。生成的乙醯輔酶A是代謝的核心交會分子,可進入三羧酸循環(TCA cycle,也稱檸檬酸循環)氧化產能,也可導向脂肪酸合成或酮體生成。長期大量飲酒時,過多的乙醯輔酶A傾向走脂肪酸合成路徑,是酒精性脂肪肝的重要機轉之一。
核心知識點
- 乙醇代謝三步驟:乙醇→(ADH)→乙醛→(ALDH)→乙酸→(ACS + ATP + CoA)→乙醯輔酶A
- 乙醯輔酶A是多條代謝途徑的交會點,可進入TCA循環、合成脂肪酸或生成酮體
- 乳酸和丙酮酸都屬於糖解作用的產物,與乙醇代謝下游無關
- 長期飲酒使肝臟乙醯輔酶A過多,促進脂肪酸合成,與酒精性脂肪肝有關
參考資料
- Ethanol metabolism. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Ethanol_metabolism
- Acetyl-CoA synthetase. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Acetyl-CoA_synthetase
- 乙醯輔酶A. 維基百科. https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E4%B9%99%E9%85%B0%E8%BE%85%E9%85%B6A