Когда глюкоза и запасы кончились, печень из излишков ацетил-КоА делает кетоновые тела — «запасное топливо». Их главный потребитель — мозг: жирные кислоты через барьер не проходят, а кетоны — да.
Обычно ацетил-КоА сливается с оксалоацетатом в цитрат и идёт в цикл Кребса. Но при голоде оксалоацетат растащили на глюконеогенез — и ацетил-КоА остаётся «висеть» без пары. Его девать некуда — печень пускает избыток на кетоновые тела для других органов.
Две молекулы ацетил-КоА (по 2C) слипаются в четырёхуглеродный ацетоацетил-КоА.
Добавляется третий ацетил → шестиуглеродный HMG-КоА (3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА). Это главный кран кетогенеза. Тот же HMG-КоА — предшественник холестерина (только там работает другой фермент, мишень статинов).
Лиаза отрезает ацетил-КоА → остаётся ацетоацетат — первое кетоновое тело.
Первый и «главный» кетон, из него получаются остальные два.
Ацетоацетат + водороды от NADH. В крови его обычно больше всего — основное топливо.
Ацетоацетат сам теряет углерод. Клеткам не нужен — выдыхается лёгкими (тот самый «фруктовый» запах при ДКА).
Кетоны — кислые: отдают протоны и снижают pH крови → метаболический ацидоз (важно для клиники).
В мозге, мышцах, почках кетоны идут обратным ходом: β-гидроксибутират → ацетоацетат → (получает КоА от сукцинил-КоА через фермент тиофоразу) → ацетоацетил-КоА → 2 ацетил-КоА → цикл Кребса → ATP.
У печени нет тиофоразы — она может только производить кетоны, но не использовать их. Делает топливо для всего тела, а себе — нет. Эритроциты кетоны тоже не жгут (нет митохондрий).
При диабете 1 типа нет инсулина → клетки «думают», что голодают → печень штампует кетоны без тормоза. Итог: метаболический ацидоз, «фруктовый» запах ацетона изо рта, дыхание Куссмауля. Классика неотложки.
Жирные кислоты не проходят гематоэнцефалический барьер, а кетоны проходят. При долгом голоде мозг переходит с глюкозы на кетоны — это резко снижает потребность в глюконеогенезе и бережёт мышечный белок.
Прочитай вопрос и подумай сам. Потом открывай по шагу, будто рядом преподаватель и спрашивает «а почему?».
Подросток с диабетом пропустил инсулин. Дышит глубоко и часто, изо рта фруктовый запах, сахар в крови высокий, а кровь кислая.
Карточки подстраиваются под тебя: «легко» отодвигает повтор дальше, «снова» возвращает скоро. Прогресс хранится в браузере.