Кетоновые тела. Образование кетоновых тел. Пути катаболизма. Причины и следствия повышения образования кетоновых тел

Кетоновые тела (КТ)

Кетоновые тела являются водорастворимыми формами липидных энергетических источников.

Виды кетоновых тел:

• ацетоуксусная кислота (ацетоацетат, 3-оксобутановая)

• β-гидроксимасляная кислота (β-гидроксибутират, 3-гидроксибутановая)

• ацетон (пропанон)

Свойство кетоновых тел: кетоновые тела растворимы в воде.

Функция кетоновых тел: источник энергии для мышц; при продолжительном голодании может использоваться ЦНС.

Образование и утилизация кетоновых тел

Синтез КТ только в митохондриях печени.

I способ – тиолазой конденсируется 2 молекулы ацетил-КоА в ацетоацетил-КоА и отщепляется КоА-SH → получаем ацетоуксусную кислоту.

II способ – основной – через ГОМГ-КоА.

Сначала, как и в синтезе ХС, соединяется 3 ацетил-КоА в β- ГидрОксиМетилГлутарил-КоА. Далее происходит отщепление S-КоА-группы в уже полученном ГОМГ, лиазой отрезается лишний ацетил-КоА.

Ацетоацетат можно восстановить в β-гидроксимасляную к-ту (при помощи НАДН⋅Н+) или декарбоксилировать в ацетон.

Кетотела – источник энергии для всех непеченочных тканей: миокарда, мышц, почек и мозга при голодании более трех суток. Сама печень не может их использовать из-за отсутствия трансферазы в гепатоцитах.

Синтез ацетил-КоА из β-гидроксибутирата

Количество полученных АТФ зависит от вида окисляемого кетотела:

• β-гидроксибутират: 2 ацетил-КоА → 20 АТФ; 1 НАДН⋅Н+ → 2,5 АТФ. Итого: 22,5 АТФ.

• Ацетоацетат: 2 ацетил-КоА → 20 АТФ. Итого: 20 АТФ.

Причины и следствия повышения образования кетоновых тел

Регуляция синтеза кетоновых тел:

• активатор – глюкагон, адреналин;

• ингибитор – инсулин.

Показатели КТ:

• норма в моче – отсутствие;

• норма в крови – 0,2 ммоль/л;

• 3 дня голодания – 2 – 3 ммоль/л;

• 3 недели голодания – 7 – 10 ммоль/л;

• 10 – 20 ммоль/л – метаболический ацидоз: нарушение агрегации субъединиц Hb, т.к кетотела – кислоты.

Механизм кетоза

Кетоз

При голодании активируются контринсулярные гормоны (в т.ч. распад белков на ГНГ), образуется множество ацетил-КоА, который не может сгореть в ЦТК из-за того, что нет ЩУК, которая получается из ПВК (он же получается из глюкозы). В небольших количествах ПВК можно получить из аланина (глюкозоаланиновый цикл), но этого хватает только на поддержание работы ЦТК в медленном режиме.

Ацетил-КоА так же не может пойти и на синтез ЖК и ХС из-за отсутствия НАДФН⋅Н+, который в основном получается в ПФП из глюкозы. Поэтому единственный путь для ацетил-КоА – уйти на синтез КТ.

При диабете глюкоза не проникает в миоциты и адипоциты, отсюда клеточный голод, развивается по тем же механизмам.