37. Кетоновые тела: биосинтез и биологическая роль.

37. Кетоновые тела: биосинтез и биологическая роль.

К кетоновым телам относятся следующие метаболиты, образующиеся в печени из жирных кислот: ацетоуксусная кислота (ацетоацетат) — Н3С—СО—СН2—СООН; в-гидроксимасляная кислота ([в-гидроксибутират) —H3C—СНОН—СН2—СООН; ацетон Н3С-СО-СН3. Эти вещества из печени поступают в кровь и в периферических органах, в том числе и мозговой ткани, могут использоваться как источники энергии.

Главный путь образования кетоновых тел — кетогенез, который протекает в печени и включает конденсацию двух молекул ацетил-КоА — конечных продуктов в-окисления. Все кетоновые тела образуются из ацетоацетил-КоА, который синтезируется в митохондриях печени из двух молекул ацетил-КоА в результате обращения реакции, катализируемой ацетил-КоА-ацетилтрансферазой (тиолазой).

Основной путь превращения ацетоацетил-SKoA в печени заключается в соединении его с ацетил-SKoA, что приводит к образованию в-гидрокси Р-метилглутарил-SKoA при действии Р-гидрокси-р-метилглутарил-КоА-синтазы (ГМГ-синтаза). Обычно этот промежуточный метаболит в цитоплазме печени расходуется на синтез холестерола. В митохондриях печени в-гидрокси-в-метилглутарил-SKoA расщепляется на ацетил-SKoA и ацетоуксусную кислоту при действии фермента в-гидрокси-в-метилглутарил-КоА-лиазы (ГМГ-лиаза). Ацетоацетат посредством в-гидроксибутиратдегидрогеназы восстанавливается до в-гидроксибутирата или может неферментативно декарбоксилироваться до ацетона.

Биологическая роль. Кетоновые тела - хорошие топливные молекулы; окисление одной молекулы β -гидроксибутирата до СО2 и Н2О обеспечивает синтез 27 молекул АТФ. При голодании, длительной физической работе и в случаях, когда клетки не получают достаточного количества глюкозы, жирные кислоты используются многими тканями как основной источник энергии. В отличие от других тканей мозг и другие отделы нервной ткани практически не используют жирные кислоты в качестве источника энергии. В печени часть жирных кислот превращается в кетоновые тела, которые окисляются мозгом, нервной тканью, мышцами, обеспечивая достаточное количество энергии для синтеза АТФ и уменьшая потребление глюкозы.