人體於飲食攝取葡萄糖後的兩小時內，在各組織中的葡萄糖利用，下列何者錯誤？

本題觀念：

本題主要測驗 進食後（吸收期，Absorptive State） 各組織器官對葡萄糖的代謝利用順序與生化途徑。在此時期，胰島素（Insulin）分泌增加，促進身體組織攝取並利用葡萄糖。

選項分析

• A. 在腦部可被氧化而產生ATP：正確。

  • 腦部極度依賴葡萄糖作為主要能量來源。葡萄糖通過血腦屏障進入腦細胞後，經由糖解作用（Glycolysis）產生丙酮酸，進入粒線體進行有氧氧化（TCA cycle & Oxidative Phosphorylation），最終產生大量的 ATP 以供應神經傳導所需的能量。

• B. 在紅血球可進入糖解作用：正確。

  • 成熟的紅血球（RBC）沒有粒線體，因此無法進行有氧呼吸。它們完全依賴葡萄糖進行無氧糖解作用（Anaerobic Glycolysis） 來產生 ATP，最終產物是乳酸（Lactate）。這是紅血球唯一的能量來源途徑。

• C. 在脂肪組織可成為合成三酸甘油酯的原料：正確。

  • 在胰島素作用下，脂肪細胞透過 GLUT4 攝取葡萄糖。
  • 葡萄糖經糖解作用產生的 二羥丙酮磷酸（DHAP） 會被轉化為 甘油-3-磷酸（Glycerol-3-phosphate），這提供了合成三酸甘油酯（TG）所需的甘油骨架。
  • 此外，雖然人類脂肪組織的脂肪酸合成能力弱於肝臟，但在能量過剩時，葡萄糖代謝產生的 Acetyl-CoA 仍可用於合成脂肪酸，進而組合成三酸甘油酯。

• D. 在肝臟優先進入脂肪酸合成途徑：錯誤。

  • 在進食後，肝臟攝取葡萄糖的代謝途徑有明確的優先順序：
    1. 糖解作用與能量產生：滿足肝臟自身的能量需求。
    2. 肝糖合成（Glycogenesis）：這是最優先的儲存形式。肝臟會先將葡萄糖轉化為肝糖儲存，直到肝糖庫存補滿（約佔肝臟重量的 5-7%）。
    3. 五碳糖磷酸途徑（PPP）：產生 NADPH 供生物合成使用。
    4. 脂肪酸合成（Lipogenesis）：只有當能量需求滿足且肝糖庫存已滿，剩餘的過量葡萄糖才會大量進入脂肪酸合成途徑，轉化為三酸甘油酯並以 VLDL 形式釋出。
  • 因此，並非「優先」進入脂肪酸合成，而是優先合成肝糖。

答案解析

答案選 D。 人體在攝取葡萄糖後的吸收期，肝臟會優先將葡萄糖用於氧化產能及合成肝糖以回補庫存。只有在攝取過量碳水化合物且肝糖儲存飽和時，多餘的葡萄糖才會被顯著地導向脂肪酸合成途徑（De novo lipogenesis）。選項 D 敘述順序錯誤。

核心知識點

考生應掌握進食後（高胰島素狀態）葡萄糖在各組織的代謝命運：

1. 腦（Brain）：徹底氧化（Aerobic oxidation）產生 ATP。
2. 紅血球（RBC）：僅進行無氧糖解（Anaerobic glycolysis）產生乳酸。
3. 肌肉（Muscle）：合成肝糖（Glycogen）儲存或氧化產能。
4. 脂肪組織（Adipose）：提供甘油骨架（Glycerol-3-P）合成三酸甘油酯。
5. 肝臟（Liver）：優先順序為 氧化供能 = 補回肝糖 > 合成脂肪。

參考資料

1. Metabolic Fate of Glucose - CSUN
2. Glycolysis and the Regulation of Blood Glucose - The Medical Biochemistry Page