Биохимия на кетонни тела - SotePedia
Общи характеристики на кетонните тела
Процес на синтез
2 ацетил-КоА се превръща в ацетоацетил-КоА чрез бета кетотиолаза, от което 3-хидрокси-3-метилглутарил-КоА (глутарова киселина, формулата ще бъде известна) чрез HMG-CoA синтетаза - оцетна киселина + ацетил-КоА се образува от оцетна киселина чрез HMG лиаза: D-бета-хидроксимаслена киселина (бета окислението води до L-конформация маслена киселина!) може да се получи чрез редукция, NADH се окислява (съотношението NADH/NAD определя посоката на обратимия процес). Спонтанното декарбоксилиране (т.е. без ензим) произвежда ацетон, най-простият кетон.
Ролята на кетонните тела в гладуването
От това следва: оксалацетатът се изчерпва в глюконеогенезата, голяма част от ацетил-КоА - не може да премине към глюконеогенеза, гликолизата - се получава в синтеза на кетонното тяло.
Екстрахепаталните тъкани могат да изгорят кетонни тела - например мозъкът (предпочита глюкозата - чувствителна към кръвната захар, цереброспиналната течност е много чувствителна) кетонните тела дифузират свободно от кръвта в клетките, липофилите - дифузират през мембраната-активиращият ензим активира ацетоацетат с ATP, CoA, AMP и PPi се образува ацетоацетил-КоА или трансферазата пренася КоА на сукцинил-КоА в ацетоацетат - ацетоацетил-КоА. Периферна цитратна верига - няма изчерпване на оксалацетат поради липса на глюконеогенеза!
Активираното кетонно тяло изгаря при бета окисление в митохондриите. Трансферазният ензим се изразява за сигнал за глад - ниска латентност, максимална ензимна активност за няколко дни.
Регулиране на синтеза на кетонни тела (в черния дроб): ЛЕКЦИЯ!
гладно състояние - липолиза, отделена от много свободни мастни киселини - албуминът се активира в чернодробния цитозол за сметка на АТФ. Ацил-КоА влиза в митохондриите с карнитин, ацетил-КоА се образува по време на бета окисление. Няма синтез на мастни киселини от въглехидрати поради глюкагонов ефект, високи нива на ацил-КоА под инхибиране на ацетил-КоА карбоксилазата - така не се образува малонил-КоА, което би инхибирало транспорта на карнитин - високи нива на ацетил-КоА.
Оксалацетат, използван в глюконеогенезата - цитратната верига не работи - процес, преминаващ към синтеза на кетонни тела.
Захарен диабет
заболяване с относителна или пълна липса на инсулин
Тип I: инсулинозависим, непълнолетен
II. Тип: неинсулинозависими, възрастни хора
Непълнолетни: обикновено бета-клетките са повредени, липсват или са малко инсулино-слаби пациенти, терапия за доставяне на инсулин Пациенти в напреднала възраст: нуждите от инсулин на затлъстял пациент не се покриват от функцията на бета-клетките - производството на инсулин може да бъде изчерпано по-късно, развива се инсулинова резистентност. Терапия: диета, отслабване, упражнения, по-късно перорални антидиабетни, в крайна сметка инсулинова терапия
Причината за образуването на кетонно тяло при инсулинозависим диабет е, че съотношението инсулин-глюкагон е нарушено - защото няма инсулин. Доминиращ глюкагон: постоянно освобождаване на свободни мастни киселини, поемане на черния дроб, разграждане не се инхибира, тъй като няма малонил-КоА. Sok ацетил-КоА се образува - в цитратната верига липса на оксалоацетат не може да влезе, синтезират се кетонни тела - излишъкът от глюкагон причинява постоянна глюконеогенеза. Висока кръвна захар - но черният дроб повишава това допълнително само с глюконеогенеза. Прилагането на инсулин спира производството на мастни киселини, глюконеогенезата, понижава кръвната захар, тъй като периферните тъкани се абсорбират.
Структура: стеран скелет, ABCD пръстени, Възможност за образуване на естерна връзка на хидроксилна група към групата. Ниска полярност в тази група: тя изчезва в мембраната, защото образува естер. Слабо разтворим във вода, свободен (в мембрана) или присъства като естер. Ежедневен синтез: 2 g, стероидни хормони синтез (половите жлези, надбъбречната кора). Предшественикът на витамин D, когато се разгражда, образува жлъчни киселини в черния дроб - той се реабсорбира в кръвта.
Състояние на удовлетвореност: синтез на мастни киселини - първи стъпки в синтеза на холестерол: подобно на синтеза на кетонното тяло! Ацетил-КоА се освобождава в плазмата от митохондриите по цитратно зависим начин, ацетоацетил-КоА от ацетил-КоА в цитозола, последвано от HMG-CoA, холестерол. Синтез на кетонни тела в митохондриите на черния дроб - в цитозола на клетките за синтез на холестерол (не само в черния дроб) - изоформите на ензимите присъстват в две различни отделения.