Такође погледајте: кетогена дијета; дијабетичар кетоацидоза.
Опћенитост
Раније се сматрало да су кетонска тела последица прекомерног метаболизма, узрокованог уносом превише масти или дијабетеса. С друге стране, кетонска тела природно производи наше тело: мозак се прилагођава да користи ове метаболите у условима продуженог поста (код дијабетичара кетонска тела замењују метаболизам глукозе) Штавише, може доћи до огорчења пута кетонских тела у случају лоше исхране.
Шта су кетонска тела
Кетонска тела су деривати липида (потичу из метаболизма липида, готово искључиво у јетри), али имају карактеристике које их чине сличним шећерима:
- Велика улазна брзина;
- Брз за употребу.
Чак и неке аминокиселине, посебно метаболички услови, могу настати из кетонских тела (леуцин, лизин, фенилаланин, изолеуцин, триптофан и тирозин).
Биолошка улога
- Кетонска тела су мале величине, па се транспортују врло брзо (много више од масних киселина којима је, с друге стране, потребан транспортни протеин као што је албумин);
- кетонска тела скоро искључиво користе мишићи и периферна ткива, али и срце (20-30% енергије коју користи долази из кетонских тела) и мозак (у случају продуженог поста).
Синтеза
Кетонска тела синтетише ацетил коензим А, који потиче из метаболизма масних киселина.
Ензим који катализује прву фазу је Β-кетотиолаза, који искоришћава сумпор ацетил коензима А за производњу Β-кето ацил-коензима А (супротна је реакција од оне која се види у Β-оксидацији масних киселина); ова реакција није спонтана, већ је изазвана накнадном реакцијом , катализовано из "хидроксиметил глутарил коензим А синтаза и који укључује везивање другог ацетил коензима А, при чему се добија 3-хидрокси 3-метил глутарил коензим А.
Након тога, интервенише литички ензим који претвара 3-хидрокси 3-метил глутарил коензим А у сирћетни ацетат који је кетонско тело. Сирћетни ацетат се може послати у периферна ткива или дејством ензима хидрокси бутират дехидрогеназа, конвертован у 3-Β-хидрокси бутират. Ако је сирћетни ацетат у врло високој концентрацији, може се и спонтано декарбоксилати у ацетон.
Ацетон, сирћетни ацетат и 3-Β-хидрокси бутират су три кетонска тела која разматрамо; ацетон је отпадни производ, који се насумично производи на путу кетонских тела и избацује се издисањем и транспирацијом.
Употреба у периферним ткивима
Кетонска тела, произведена у јетри, шаљу се у периферна ткива.
Хајде да видимо сада шта се дешава када сирћетни ацетат и 3-Β-хидрокси бутират доспеју до периферних ткива. Сирћетни ацетат је Β-кето киселина, па се, ако се активира, може користити у процесу Β-оксидације за производњу ацетил коензим А: стога је потребно трансформисати Β-кето киселину у Β-кето ацил коензим А.
Када сирћетни ацетат стигне у митохондрије ћелије периферног ткива, он је изложен дејству ензима сукцинил коензим А трансфераза: преко овог ензима сирћетни ацетат реагује са сукцинил коензимом А (који долази из кребсовог циклуса) и добија се сукцинат и сирћетни ацетил коензим А.
Искоришћавањем сукцинил коензима А, да бисмо активирали сирћетни ацетат, прелазимо у Кребсов циклус, фазу која производи ГТП: ово је процес, у енергетском смислу, који је ћелија спремна да плати да би добила коензим А ацетил сирћета ; потоњи тада иде под дејством Β-кето тиолаза (Β-оксидацијски ензим) за производњу два молекула ацетил коензима А који се шаљу у Кребсов циклус.
Ако се 3-Β-хидрокси бутират пошаље у периферна ткива, овај се, унутар митохондрија, претвара у сирћетни ацетон дејством ензима Β-хидрокси бутират дехидрогеназе, са производњом НАДХ која одговара око 2,5 АТП; произведени сирћетни ацетат следи претходно описани пут.
Ћелија периферног ткива црпи више енергије из 3-Β-хидрокси бутирата него из сирћетног ацетата, али испорука једног или другог у периферна ткива зависи од енергетске доступности јетре.
Ц "је занемарљива количина метаболизованих масних киселина, садржаних у пероксисомима, а не у митохондријама; пероксисоми су органеле мање од митохондрија и богате јонима метала и ензимима пероксидазе. Ензими пероксидазе користе водоник-пероксид за промовисање редокс процеса, дакле у пероксисомима је ензимски систем способан за производњу водоник пероксида.
У Β-оксидацији у пероксисомима, "ацил коензим А се добија дејством"ацил коензим А оксидаза (С друге стране, у митохондријама је деловао ензим ацил коензим А дехидрогеназа.) И у овом случају настаје транс 2,3 еноил коензим А који подлеже дејству бифункционалног ензима (обавља исту функцију као у митохондријама помоћу "еноил коензима А хидратазе и Л-Β-хидрокси ацил коензима А дехидрогеназе) и тако се претвара у Β-кето ацил коензим А. Овај последњи, као и у митохондријама, подлеже дејству Β-кето тиолазе и ацетил коензима А и ацил коензим А се добија са угљеничним скелетом смањеним за две јединице у односу на почетни који се враћа у циркулацију.
