Ayrıca bakınız: ketojenik diyet; diyabetik ketoasidoz.
genellik
Geçmişte keton cisimlerinin, çok fazla yağ alımı veya diyabetin neden olduğu aşırı metabolizmaya bağlı olduğu düşünülürdü, diğer yandan keton cisimleri, vücudumuz tarafından doğal olarak üretilir: beyin, bu metabolitleri koşullara göre kullanmaya adapte olur. uzun süreli açlık (şeker hastalarında, keton cisimleri glikoz metabolizmasının yerini alır) Ayrıca, yetersiz beslenme durumunda keton cisimlerinin yolunda bir rahatsızlık olabilir.
keton cisimleri nelerdir
Keton cisimleri, lipitlerin türevleridir (neredeyse tamamen hepatik olan lipitlerin metabolizmasından türerler), ancak onları şekerlere benzeyen özelliklere sahiptir:
- Yüksek giriş hızı;
- Kullanımı hızlı.
Hatta bazı amino asitler, özellikle metabolik koşullar, keton cisimlerini (Lösin, Lizin, Fenilalanin, İzolösin, Triptofan ve Tirozin) oluşturabilir.
biyolojik rol
- Keton cisimlerinin boyutu küçüktür, bu nedenle çok hızlı taşınırlar (diğer yandan albümin gibi taşıma proteinlerine ihtiyaç duyan yağ asitlerinden çok daha fazla);
- keton cisimleri neredeyse sadece kaslar ve çevresel dokular tarafından kullanılır, aynı zamanda kalp tarafından da kullanılır (kullandığı enerjinin %20-30'u keton cisimlerinden gelir) ve beyin (uzun süreli açlık durumunda) tarafından kullanılır.
sentez
Keton cisimleri, yağ asitlerinin metabolizmasından türetilen asetil koenzim A tarafından sentezlenir.
Birinci aşamayı katalize eden enzim, Β-ketotiyolazbir Β-keto açil-koenzim A üretmek için asetil koenzim A'nın kükürtünü kullanan (yağ asitlerinin Β-oksidasyonunda görülenin tersi tepkimedir); bu tepkime kendiliğinden değildir, ancak sonraki tepkime tarafından yönlendirilir. , katalize edilir "hidroksimetil glutaril koenzim A sentaz ve 3-hidroksi 3-metil glutaril koenzim A elde ederek ikinci bir asetil koenzim A'nın bağlanmasını içerir.
Ardından, 3-hidroksi 3-metil glutaril koenzim A'yı bir keton gövdesi olan sirke asetata dönüştüren litik bir enzim devreye girer. Sirke asetat periferik dokulara gönderilebilir veya enzimin etkisiyle hidroksi bütirat dehidrojenaz, 3-Β-hidroksi bütirata dönüştürülür. Sirke asetat çok yüksek konsantrasyonda ise, kendiliğinden dekarboksilattan asetona da dönüşebilir.
Aseton, sirke asetat ve 3-Β-hidroksi butirat, düşündüğümüz üç keton gövdesidir; aseton, keton cisimlerinin yolunda rastgele üretilen ve nefes verme ve terleme ile dışarı atılan bir atık üründür.
Periferik dokularda kullanım
Karaciğerde üretilen keton cisimleri periferik dokulara gönderilir.
Bakalım sirke asetat ve 3-Β-hidroksi bütirat periferik dokulara ulaştığında ne olur.Sirke asetat bir Β-keto asittir, bu nedenle aktive edilirse Β-oksidasyon sürecinde üretmek için kullanılabilir. asetil koenzim A: bu nedenle, bir Β-keto asidi bir Β-keto açil koenzim A'ya dönüştürmek gereklidir.
Sirke asetat, periferik bir doku hücresinin mitokondrisine ulaştığında, enzimin etkisine maruz kalır. süksinil koenzim A transferaz: bu enzim sayesinde sirke asetat süksinil koenzim A (krebs döngüsünden gelir) ile reaksiyona girer ve süksinat ve sirke asetil koenzim A elde edilir.
Sirke asetatı aktive etmek için süksinil koenzim A'yı kullanarak, bir GTP üreten aşama olan krebs döngüsüne atlarız: bu, enerji açısından hücrenin asetil sirke koenzim A'yı elde etmek için ödemeye hazır olduğu süreçtir. ; ikincisi daha sonra eylemin altına girer Β-keto tiolaz (Β-oksidasyon enzimi) krebs döngüsüne gönderilen iki asetil koenzim A molekülü üretmek için.
3-Β-hidroksi bütirat periferik dokulara gönderilirse, mitokondri içindeki ikincisi, yaklaşık 2.5 ATP'ye tekabül eden bir NADH üretimi ile Β-hidroksi bütirat dehidrogenaz enziminin etkisiyle sirke asetonuna dönüştürülür; üretilen sirke asetat daha önce açıklanan yolu takip eder.
Periferik doku hücresi, sirke asetattan ziyade 3-Β-hidroksi bütirattan daha fazla enerji çeker, ancak birinin veya diğerinin periferik dokulara verilmesi, karaciğerin enerji kullanılabilirliğine bağlıdır.
C ", mitokondride değil peroksizomlarda bulunan göz ardı edilemez bir metabolize yağ asidi miktarıdır; peroksizomlar mitokondriden daha küçük ve metal iyonları ve peroksidaz enzimleri bakımından zengin organellerdir. Peroksidaz enzimleri redoks işlemlerini desteklemek için hidrojen peroksit kullanır, bu nedenle orada peroksizomlarda hidrojen peroksit üretebilen enzimatik bir sistemdir.
Peroksizomlardaki Β-oksidasyonunda, "asil koenzim A," eylemiyle elde edilir.asil koenzim A oksidaz (Öte yandan, mitokondride, enzim asil koenzim A dehidrojenaz etkili olmuştur.) Ayrıca bu durumda, iki işlevli bir enzimin etkisine giren trans 2,3 enoil koenzim A oluşur (aynı işlevi yerine getirir). mitokondride "enoil koenzim A hidrataz ve L-Β-hidroksi açil koenzim A dehidrojenaz) tarafından ve böylece Β-keto açil koenzim A'ya dönüştürülür. ve bir asil koenzim A, dolaşıma geri dönen, başlangıçtaki ile karşılaştırıldığında iki birim azaltılmış bir karbonlu iskelet ile elde edilir.
