
【化】 ketogenesis
accrue; crude; rawness; unripe; give birth to; grow; living; procreate
student
【醫】 bio-
【機】 ketolysis
生酮作用(Ketogenesis)是生物體内由脂肪酸分解産生酮體的代謝過程,主要發生于肝髒細胞的線粒體中。當機體處于碳水化合物攝入不足或糖原儲備耗盡時(如禁食、低碳水飲食或糖尿病未控制狀态),肝髒将脂肪酸轉化為乙酰輔酶A,并通過β-氧化和HMG-CoA合成酶催化,生成三種酮體:β-羟基丁酸、乙酰乙酸和丙酮。
該過程的核心反應方程式為: $$ smalltext{脂肪酸} xrightarrow{betatext{-氧化}} text{乙酰輔酶A} xrightarrow{text{HMG-CoA合成酶}} text{HMG-CoA} rightarrow text{酮體} $$
生理學角度上,生酮作用為大腦、心髒等器官提供替代能量源。酮體可穿透血腦屏障,在葡萄糖匮乏時維持中樞神經系統功能,其供能效率比脂肪酸直接氧化高12-15%。臨床醫學中,該機制被應用于癫痫治療(生酮飲食療法)和糖尿病酮症酸中毒的病理研究。美國國立衛生研究院(NIH)臨床試驗數據庫記載,生酮飲食能使60%的耐藥性癫痫患者發作頻率降低50%以上。
生物化學教材《Lehninger Principles of Biochemistry》第7版指出,生酮作用的調控涉及胰島素/胰高血糖素比例變化,當胰島素水平下降時,激素敏感性脂肪酶激活,促進脂肪分解并啟動酮體生成。此代謝路徑與糖異生作用共同構成饑餓狀态下的能量代償系統。
生酮作用是生物體内的一種代謝過程,指在特定條件下,脂肪酸分解生成酮體的生理機制。以下從定義、機制、生理意義及應用等方面綜合解釋:
生酮作用(Ketogenesis)是肝髒線粒體中将脂肪酸轉化為酮體的過程。當機體處于葡萄糖不足(如饑餓、低碳水化合物飲食)或糖原耗竭狀态時,胰島素水平下降,脂肪分解加速,生成乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮三種酮體。這些酮體通過血液運輸至腦、心髒等器官作為替代能源。
需在專業指導下實施生酮飲食,長期使用可能引發營養失衡、酮症酸中毒等風險。醫療用途(如癫痫治療)需嚴格監控生化指标。
該代謝過程體現了生物體對能量短缺的適應性,其應用需權衡代謝轉換的益處與潛在風險。
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