入口(補充 acetyl-CoA 或 OAA)
前體 進入點 酵素
Glucose → pyruvate acetyl-CoA PDH
脂肪酸(偶數碳)→ β-氧化 acetyl-CoA FA β-oxidation
奇數碳脂肪酸的末端 3 碳 Succinyl-CoA propionyl-CoA → methylmalonyl-CoA → succinyl-CoA(需 B12、biotin)
生酮胺基酸(Leu、Lys) acetyl-CoA 或 acetoacetate 多步
生糖胺基酸 α-KG、succinyl-CoA、fumarate、OAA 轉胺或特定代謝
胺基酸到 TCA 中間產物的對應
胺基酸 → TCA 中間產物 方式
Glu(麩胺酸) α-KG 一步轉胺或氧化脫胺(GDH)
Asp(天冬胺酸) OAA 一步轉胺
Ala pyruvate → acetyl-CoA 轉胺
Met、Val、Ile、Thr(部分)、奇數碳 FA Succinyl-CoA 多步(注意:His 不是經此路徑)
His α-KG(經 glutamate) 多步;先脫胺變 urocanate 最終變 glutamate
Phe、Tyr Fumarate + acetoacetate 多步氧化
所以常考題:「下列何者錯,His → succinyl-CoA」。His 應該經 glutamate → α-KG。
出口(TCA 中間產物的利用)
Citrate → 從粒線體運出到胞質(citrate shuttle)→ 胞質裡拆回 acetyl-CoA + OAA → acetyl-CoA 做脂肪酸/膽固醇合成;這也是把「粒線體的 acetyl-CoA」送到胞質的唯一合法路徑。
α-KG → glutamate → 其他胺基酸、嘌呤/嘧啶合成氮源
Succinyl-CoA → 卟啉合成(和 glycine 結合開始 heme 合成)
OAA → 糖質新生(→ PEP by PEPCK)、天門冬胺酸轉胺源
Anaplerotic(補充)反應
當 TCA 中間產物被抽走去合成其他東西(例如大量 citrate 去做脂肪酸、大量 α-KG 去做胺基酸),OAA 會不夠用。細胞的解法是pyruvate carboxylase 把 pyruvate + CO₂ 變成 OAA(消耗 ATP、需 biotin),這叫補充反應(anaplerosis)。
Biotin 缺乏會讓 pyruvate carboxylase、acetyl-CoA carboxylase、propionyl-CoA carboxylase、MCC 全部停擺,這些都是 biotin-dependent carboxylase。
DKA:TCA 停擺的臨床
第一型糖尿病病人胰島素不足 → 大量脂解 → FFA → 肝中 β-氧化 → acetyl-CoA 爆量。同時:
升糖素訊號讓肝做糖質新生 → OAA 被抽光
沒 OAA 接駕 → acetyl-CoA 進不了 TCA
堆積的 acetyl-CoA 轉成酮體(ketone bodies):acetoacetate、β-hydroxybutyrate、acetone
酮體是酸性的 → 血液 pH 下降 → 酮酸中毒(DKA)
所以 DKA 的機制是 TCA 減慢(不是加速),選項說「TCA 加速」是錯的。
本節對應國考題 共 5 題 · 隨選 3 題
現場作答這 3 題
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