Badan ketonik

Lihat juga: diet ketogenik; ketoasidosis diabetik.

Keumuman

Di masa lalu diperkirakan bahwa badan keton disebabkan oleh metabolisme yang berlebihan, yang disebabkan oleh konsumsi terlalu banyak lemak atau diabetes. Badan keton, di sisi lain, diproduksi secara alami oleh tubuh kita: otak beradaptasi untuk menggunakan metabolit ini dalam kondisi tertentu. puasa berkepanjangan (pada penderita diabetes, badan keton menggantikan metabolisme glukosa) Selanjutnya, dapat terjadi gangguan jalur badan keton dalam kasus gizi buruk.

Apa yang dimaksud dengan badan keton?

Badan keton adalah turunan dari lipid (mereka berasal dari metabolisme lipid, hampir secara eksklusif di hati), tetapi memiliki karakteristik yang membuatnya menyerupai gula:

• Kecepatan masukan tinggi;
• Cepat untuk digunakan.

Bahkan beberapa asam amino, dalam kondisi metabolisme tertentu, dapat berasal dari badan keton (Leusin, Lisin, Fenilalanin, Isoleusin, Triptofan, dan Tirosin).

Peran biologis

• Badan keton berukuran kecil, oleh karena itu mereka diangkut dengan sangat cepat (lebih banyak daripada asam lemak yang, di sisi lain, membutuhkan protein pengangkut seperti albumin);
• badan keton digunakan hampir secara eksklusif oleh otot dan jaringan perifer, tetapi juga oleh jantung (20-30% energi yang digunakannya berasal dari badan keton) dan oleh otak (dalam kasus puasa berkepanjangan).
  

Perpaduan

Badan keton disintesis oleh asetil koenzim A, yang berasal dari metabolisme asam lemak.

Enzim yang mengkatalisis tahap pertama adalah -ketothiolase, yang mengeksploitasi belerang asetil koenzim A untuk menghasilkan -keto asil-koenzim A (ini adalah reaksi yang berlawanan dengan yang terlihat pada -oksidasi asam lemak); reaksi ini tidak spontan tetapi didorong oleh reaksi berikutnya , dikatalisis dari "hidroksimetil glutaryl koenzim A sintase dan yang melibatkan perlekatan asetil koenzim A kedua, memperoleh 3-hidroksi 3-metil glutaril koenzim A.
Selanjutnya, enzim litik mengintervensi yang mengubah 3-hidroksi 3-metil glutaryl koenzim A menjadi cuka asetat yang merupakan badan keton. Cuka asetat dapat dikirim ke jaringan perifer atau, dengan aksi enzim hidroksi butirat dehidrogenase, diubah menjadi 3-Β-hidroksi butirat. Jika cuka asetat dalam konsentrasi yang sangat tinggi, ia juga dapat secara spontan mendekarboksilat menjadi aseton.
Aseton, cuka asetat dan 3-Β-hidroksi butirat adalah tiga badan keton yang kami pertimbangkan; aseton adalah produk limbah, yang diproduksi secara acak di jalur badan keton dan dikeluarkan melalui pernafasan dan transpirasi.

Gunakan di jaringan perifer

Badan keton, diproduksi di hati, dikirim ke jaringan perifer.
Mari kita lihat, sekarang apa yang terjadi ketika cuka asetat dan 3-Β-hidroksi butirat mencapai jaringan perifer.Cuka asetat adalah asam -keto, oleh karena itu, jika diaktifkan, dapat digunakan dalam proses -oksidasi untuk menghasilkan asetil koenzim A: oleh karena itu, perlu untuk mengubah asam -keto menjadi -keto asil koenzim A.
Ketika cuka asetat tiba di mitokondria sel jaringan perifer, ia dikenai aksi enzim suksinil koenzim A transferase: melalui enzim ini, cuka asetat bereaksi dengan suksinil koenzim A (berasal dari siklus krebs) dan suksinat dan cuka asetil koenzim A diperoleh.
Dengan memanfaatkan suksinil koenzim A, untuk mengaktifkan cuka asetat, kita melompat ke siklus krebs, tahap yang menghasilkan GTP: ini adalah proses, dalam hal energi, yang bersedia dibayar sel untuk mendapatkan koenzim asetil cuka A ; yang terakhir kemudian berjalan di bawah aksi -keto tiolase (enzim -oksidasi) untuk menghasilkan dua molekul asetil koenzim A yang dikirim ke siklus krebs.
Jika 3-Β-hidroksi butirat dikirim ke jaringan perifer, yang terakhir, di dalam mitokondria, diubah menjadi aseton cuka oleh aksi enzim -hidroksi butirat dehidrogenase, dengan produksi NADH yang sesuai dengan sekitar 2,5 ATP; cuka asetat yang dihasilkan mengikuti jalur yang dijelaskan sebelumnya.
Sel jaringan perifer menarik lebih banyak energi dari 3-Β-hidroksi butirat daripada dari cuka asetat, tetapi pengiriman satu atau yang lain ke jaringan perifer tergantung pada ketersediaan energi hati.
C "adalah jumlah asam lemak yang dimetabolisme yang tidak dapat diabaikan, terkandung dalam peroksisom dan bukan di mitokondria; peroksisom adalah organel yang lebih kecil dari mitokondria dan kaya akan ion logam dan enzim peroksidase. Enzim peroksidase menggunakan hidrogen peroksida untuk mempromosikan proses redoks, oleh karena itu dalam peroksisom ada adalah sistem enzimatik yang mampu menghasilkan hidrogen peroksida.
Dalam -oksidasi di peroksisom, "asil koenzim A, diperoleh dengan aksi"asil koenzim A oksidase (Di mitokondria, di sisi lain, enzim asil koenzim A dehidrogenase bertindak). Juga dalam hal ini, trans 2,3 enoil koenzim A terbentuk, yang mengalami aksi enzim bifungsional (melakukan fungsi yang sama seperti di mitokondria oleh "enoil koenzim A hidratase dan L-Β-hidroksi asil koenzim A dehidrogenase) dan dengan demikian diubah menjadi -keto asil koenzim A. Yang terakhir ini, seperti di mitokondria, mengalami aksi -keto tiolase dan asetil koenzim A dan asil koenzim A diperoleh dengan kerangka karbon berkurang dua unit dibandingkan dengan yang awal, yang kembali ke sirkulasi.