Language
Country/Area
No result found
什么是生物合成中的反向旅程：动物如何无法将脂肪转换回碳水化合物？
在生物化学领域，脂肪酸的合成涉及将乙酰辅酶A（acetyl-CoA）和还原当量NADPH转化为脂肪酸的过程。这一过程主要依赖于脂肪酸合酶，并在细胞的细胞质中发生。在此过程中，大部分的乙酰辅酶A来自于碳水化合物，经由糖酵解途径形成。然而，脂肪的合成与其分解之间存在着明显的差异；特别是动物无法将脂肪转回碳水化合物，这引发了许多人的探索与思考。
动物的主要能量储存形式是脂肪，与之相对的是，它们体内的糖原仅是暂时的能量来源。
动物体内的能量储存方式很有趣：大约一个年轻成人的脂肪储存量位于15到20公斤之间，这也反映了生体的代谢需求及节能的策略。相比之下，人体内的糖原储备却少得可怜，只约400克，而这些糖原大多位于肌肉之中，无法被全身利用。更糟的是，肝脏中的糖原储备在一天下午的饥饿后便会被耗尽。那么，为了持续供应血糖，肝脏会利用某些前体来合成葡萄糖，这些前体包括胺基酸及少数的糖原生前体，而这些都无法来自脂肪酸。
脂肪酸的分解过程在粒线体中进行，然而脂肪酸的合成却是在细胞质中进行的，这两个过程彼此独立，亦互相抑制。
在粒线体中，脂肪酸透过β-氧化反应被转化为乙酰辅酶A。然而，这些乙酰辅酶A无法直接进入合成碳水化合物的过程。其过程中，如果乙酰辅酶A进入到合成过程，便会与草酰乙酸进行凝聚反应，进入三羧酸循环。每一次循环的结果是二氧化碳和能量的释放，而草酰乙酸则为新反应提供了基底。从这一反向旅程中，我们可以看到，动物不具备将脂肪转变为碳水化合物的能力。
只有植物具备将乙酰辅酶A转换为草酰乙酸，进而形成封闭碳水化合物的机制。
在人体中，负责将乙酰辅酶A转化为马来酰辅酶A的酶是乙酰辅酶A羧化酶，这一过程是脂肪酸合成中的第一步。然而，一旦乙酰辅酶A被转化，便会进入脂肪酸合成途径，而这过程的调节则涉及到酶的磷酸化和全osteric调节。当体内的脂肪酸充分时，会出现正反馈的调节来防止过多的脂肪酸积累。
值得注意的是，动物无法将这些合成的脂肪酸再次拆分回葡萄糖。这揭示了一个基本的生物合成原则，即脂肪的合成需要消耗大量能量，与此同时，分解脂肪酸则是在释放能量。这样的化学途径限制了动物在能量储蓄和利用上选择的可能性。
这些机制和限制也说明了为什么在饮食中，植物来源的油脂和脂肪对于动物的生理健康和生长是如此重要。因为正是这些高营养价值的脂肪中，提供了动物生长所需的关键成分。
在这一切背后，我们需要再次思考：为什么动物不具备将脂肪转换回碳水化合物的能力，这又会如何影响我们的饮食选择？
