Language
Country/Area
No result found
什麼是生物合成中的反向旅程：動物如何無法將脂肪轉換回碳水化合物？
在生物化學領域，脂肪酸的合成涉及將乙酰輔酶A（acetyl-CoA）和還原當量NADPH轉化為脂肪酸的過程。這一過程主要依賴於脂肪酸合酶，並在細胞的細胞質中發生。在此過程中，大部分的乙酰輔酶A來自於碳水化合物，经由糖酵解途徑形成。然而，脂肪的合成與其分解之間存在著明顯的差異；特別是動物無法將脂肪轉回碳水化合物，這引發了許多人的探索與思考。
動物的主要能量儲存形式是脂肪，與之相對的是，它們體內的糖原僅是暫時的能量來源。
動物體內的能量儲存方式很有趣：大約一個年輕成人的脂肪儲存量位於15到20公斤之間，這也反映了生體的代謝需求及節能的策略。相比之下，人體內的糖原儲備卻少得可憐，只約400克，而這些糖原大多位於肌肉之中，無法被全身利用。更糟的是，肝臟中的糖原儲備在一天下午的飢餓後便會被耗盡。那麼，為了持續供應血糖，肝臟會利用某些前體來合成葡萄糖，這些前體包括胺基酸及少數的醣原生前體，而這些都無法來自脂肪酸。
脂肪酸的分解過程在粒線體中進行，然而脂肪酸的合成卻是在細胞質中進行的，這兩個過程彼此獨立，亦互相抑制。
在粒線體中，脂肪酸透過β-氧化反應被轉化為乙酰輔酶A。然而，這些乙酰輔酶A無法直接進入合成碳水化合物的过程。其過程中，如果乙酰輔酶A進入到合成過程，便會與草酰乙酸進行凝聚反應，進入三羧酸循環。每一次循環的結果是二氧化碳和能量的釋放，而草酰乙酸則為新反應提供了基底。從這一反向旅程中，我們可以看到，動物不具備將脂肪轉變為碳水化合物的能力。
只有植物具備將乙酰輔酶A轉換為草酰乙酸，進而形成封閉碳水化合物的機制。
在人體中，負責將乙酰輔酶A轉化為馬來酰輔酶A的酶是乙酰輔酶A羧化酶，這一過程是脂肪酸合成中的第一步。然而，一旦乙酰輔酶A被轉化，便會進入脂肪酸合成途徑，而這過程的調節則涉及到酶的磷酸化和全osteric調節。當體內的脂肪酸充分時，會出現正反饋的調節來防止過多的脂肪酸積累。
值得注意的是，動物無法將這些合成的脂肪酸再次拆分回葡萄糖。這揭示了一個基本的生物合成原則，即脂肪的合成需要消耗大量能量，與此同時，分解脂肪酸則是在釋放能量。這樣的化學途徑限制了動物在能量儲蓄和利用上選擇的可能性。
這些機制和限制也說明了為什麼在飲食中，植物來源的油脂和脂肪對於動物的生理健康和生長是如此重要。因為正是這些高營養價值的脂肪中，提供了動物生長所需的關鍵成分。
在這一切背後，我們需要再次思考：為什麼動物不具備將脂肪轉換回碳水化合物的能力，這又會如何影響我們的飲食選擇？
