Tvorba ketolátek

Z WikiSkript
Chemická struktura různých ketolátek – aceton, acetoacetát, β-hydroxybutyrát

Mezi ketolátky (ketone bodies) řadíme acetoacetát, β-hydroxybutyrát a aceton. Hlavním místem jejich tvorby jsou mitochondrie hepatocytů. Ketolátky představují ve vodě rozpustnou transportní formu acetylů. Tvoří se při nadbytku acetyl~CoA produkovaného jaterní beta-oxidací – játra „předžvýkají“ mastné kyseliny a poskytnou tělu ketolátky jako alternativní zdroj energie.

Vstup AcCoA do Krebsova cyklu závisí na dostupnosti oxaloacetátu. Ten vzniká karboxylací pyruvátu. Při hladovění či při diabetes mellitus se OAA spotřebovává v procesu glukoneogeneze. Nedostatek sacharidů vede ke snížení množství OAA a tím ke zpomalení Krebsova cyklu. Dalo by se říct, že "tuky hoří v ohni sacharidů".

Prostředí organismu[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Ketogeneze

Dříve než se dostaneme ke konkrétním reakcím tvorby ketolátek – ketogenezi, popíšeme si situaci v organismu, za níž probíhá. Na počátku stojí aktivace lipolýzy prostřednictvím hormon-senzitivní lipázy (HSL). Po aktivaci lipolýzy se zvýší plazmatických koncentrací mastných kyselin, které ve zvýšené míře vstupují do jaterních buněk. V nich podléhají β-oxidaci, jež produkuje nadbytek AcCoA. Ten se nemůže dostatečně uplatnit v jiných drahách, a proto vstupuje do ketogeneze. Zdrojem uhlíkových atomů v ketogenezi je tedy pouze acetyl~CoA.

Průběh tvorby ketolátek[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Průběh tvorby ketolátek můžeme popsat následujícími reakcemi:

  1. Kondenzace dvou molekul AcCoA → acetoacetyl~CoA
  2. Reakce s dalším AcCoA → 3-hydroxy-3-methylglutaryl~CoA (HMG~CoA)
  3. Štěpení HMG~CoA → AcCoA a acetoacetát
  4. Reverzibilní přeměna acetoacetátu a β-hydroxybutyrátu
  5. Dekarboxylace acetoacetátu


β-Ketothioláza[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

β-Ketothioláza katalyzuje poslední krok β-oxidace mastných kyselin – thiolytické štěpení. Při tvorbě ketolátek se reakce obrátí a ze dvou molekul AcCoA vzniká jedna molekula acetoacetyl~CoA. Reakce probíhá v matrix mitochondrie.


3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA syntáza[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Tento enzym katalyzuje kondenzaci acetyl~CoA s acetoacetyl~CoA. Kondenzace probíhá na třetím uhlíku acetoacetyl~CoA za vzniku 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA. Tento významný intermediát se vyskytuje nejen v metabolismu ketolátek, ale vzniká i během syntézy cholesterolu.


3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA lyáza[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Tento enzym katalyzuje štěpení HMG-CoA na acetoacetát a AcCoA. Tím vzniká první ketolátka.


β-hydroxybutyrátdehydrogenáza[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Tento enzym katalyzuje vzájemnou reverzibilní přeměnu dvou ketolátek – acetoacetátu a β-hydroxybutyrátu. Kofaktorem je NAD+. Při masivní tvorbě ketolátek je β-hydroxybutyrát kvantitativně nejvýznamnější ketolátkou v krvi, tj. většina acetoacetátu se přeměňuje na něj.


Dekarboxylace acetoacetátu[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Část molekul acetoacetátu spontánně tj. neenzymově dekarboxyluje na aceton, který nemá v lidském těle žádné využití a je vylučován dýcháním či močí.


Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Externí odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]