Биосинтез кетоновых тел

В том случае, если количество образовавшегося ацетил-КоА превосходит энергетическую потребность гепатоцитов, что наблюдается при высоком содержании жирных кислот в плазме крови (типичные случаи - голодание и сахарный диабет), то в гепатоцитах синтезируются так называемые кетоновые тела.

При высокой концентрации ацетил-КоА в митохондриях гепатоцитов происходит конденсация двух молекул ацетил-КоА с образованием ацетоацетил-КоА.

Присоединение еще одной ацетильной группы приводит к 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА (ГМГ-КоА).

ГМГ-КоА после отщепления ацетил-КоА превращается в ацетоуксусную кислоту (ацетоацетат) (цикл Линена).

При восстановлении ацетоуксусной кислоты НАДН получается З-гидроксибутират, а при неферментативном декарбоксиливании ацетоуксусной кислоты - ацетон.

Эти три соединения (ацетон, ацетоуксусная кислота и 3-гидроксимасляная кислота) принято называть «кетоновыми телами», что не совсем правильно, поскольку в 3-гидроксимасляной кислоте отсутствует кетогруппа!

Кетоновые тела поступают из печени в кровь. Они хорошо растворимы в воде и следовательно в крови. Концентрация кетоновых тел в крови возрастает в период голодания. Наряду с жирными кислотами 3-гидроксибутират и ацетоацетат в этот период являются основными энергоносителями. Ацетон, не имеющий метаболической ценности, удаляется через легкие. После 1-2 недель голодания кетоновые тела начинают использоваться в качестве источника энергии нервными тканями. Однако при этом для обеспечения работы цитратного цикла все же необходимо минимальное количество глюкозы.

Если биосинтез кетоновых тел превышает потребности организма, они накапливаются в крови (кетонемия) и, наконец, выводятся с мочой (кетонурия). Оба феномена наблюдаются вовремя длительного голодания (углеводная недостаточность) и при заболевании диабетом.Хотя 3-гидроксимасляная кислота является слабой кислотой (рКа примерно 4), возрастание концентрации кетоновых тел вызывает изменение рН в крови (кетоацидоз). Кетонурия и кетоацидоз могут привести к нарушению ионного гомеостаза и как следствие потере сознания (кетоацидозной коме) и, следовательно, опасны для жизни. Общая схема образования кетоновых тел приведена ниже.

Дата добавления: 2014-01-20