Како кетонските тела се ФУДУПАНК
Некако претходно сме слушнале дека телата на кетони би требало да бидат добри. Исто така, тие се јавуваат кога консумирате само многу малку јаглехидрати. Но, каде во телото се направени точно овие кетонски тела? И како работи?
Кетонските тела се создаваат во црниот дроб. Нивната синтеза се нарекува кетогенеза. Предуслови за кетогенеза се подолг период на гладување или диета со многу малку јаглени хидрати. Како што опишав во последната статија, кога постите или правите без јаглехидрати, повеќе масни киселини се распаѓаат од масните резерви. Тие стигнуваат до црниот дроб преку крвотокот. Масните киселини, исто така, достигнуваат до мускулите и другите органи, каде што целосно се распаѓаат во вода и СО2. Стекнатата енергија се користи за движење на мускулите или други активности на органите. Црниот дроб, од друга страна, веќе не може да го следи распаѓањето кога има многу големо снабдување со масни киселини. Постои, така да се каже, џем пред циклусот на лимонска киселина.
Не сите масни киселини се распаѓаат во црниот дроб
Замислете циклус на лимонска киселина е ролеркостер. Работи само додека сите автомобили што возат во одреден момент се вратат на нивната дестинација. Патниците се симнуваат и новите гости се качуваат. Што се случува ако вагоните се стават на обвивката? На старите патници сè уште им е дозволено да се симнуваат, но автомобилот повеќе не застанува кога ќе се качат новите патници, наместо тоа е исклучен. Има застој во сообраќајот. Времето е сончево, но не премногу топло - совршено за возење со ролеркостер - и всушност скоро сите сакаа да направат круг во забавниот парк. Но, едноставно нема повеќе автомобили. Редот станува сè подолг, сè додека луѓето не се вознемируваат и не се возвратат навредени. Вие барате друга атракција. Потоа рафтинг на бела вода. Ова е кетогенеза. Циклусот на лимонска киселина е зафатен. Досадни. Така, сите масни киселини одат во кетогенеза!
Останатите масни киселини произведуваат кетонски тела
Добро Но, кој шегобиец се грижи автомобилите со ролеркостер да одат на страната среде напорен ден? Вистината е, тоа всушност се случува цело време, бидејќи вагоните постојано се настрана и сервисирани од експерт. Но, има толку многу резервни автомобили што за секој вагон што оди на обвивка, еден се враќа назад во возот и продолжува да работи. Тогаш нашиот работник за одржување сигурно спиел ...
Преведени на јазикот на биохемичарите и нутриционистите, автомобилите со ролеркостер се оксалоацетат. Ова го одржува циклусот на лимонска киселина и продолжува да се врти во кругови. На почетокот на циклусот на лимонска киселина, оксалоацетат апсорбира активирана, смачкана масна киселина. Тие се поврзуваат и прават круг, при што се случуваат некои модификации на патот (тоа е вистински акција со ролеркостер). На крајот од скутот, она што останува од масната киселина се одделува од оксалоацетат и оксалоацетат прифаќа нов „патник“. Оксалоацетат, сепак, не е особено стабилен и се распаѓа многу лесно при температурата на телото, поради што мора постојано да се полни. За тоа ви требаат јаглехидрати. Да, добро слушнавте. О не, о страв. Дали на телото му требаат јаглехидрати? Во секој случај, со цел да се произведат доволни количини на оксалоацетат. Оттука и старата поговорка „согорувањето на маснотиите во пламенот на јаглени хидрати“.
Кетогенезата се одвива во митохондриите на клетките на црниот дроб
Но, нашиот метаболизам е паметно мало момче. Тој само мисли „... ох, нема да дозволам да бидам под стрес премногу, рафтингот со бела вода е исто така кул. Можеби тоа е само возбуда за овој ролеркостер со циклус на лимонска киселина и на крајот дури ми се допаѓа подобро рафтингот со бела вода кетогенеза ... ”. Не порано кажано отколку да се направи, сите масни киселини кои веќе не најдоа место во циклусот на лимонска киселина одат во кетогенеза. Овој начин не е подобар или полош. Тој е само поинаков. Кетогенезата е скриена во митохондрионот, моќниот центар на клетката. Запомнете, сè уште сме во црниот дроб.
Во првиот чекор, се поврзани два идентични елементи
Кетогенезата е поделена на три чекори. Со други зборови: нашиот рафтинг со бела вода има три елементи на дејствување. Секогаш влегувате во кану сама, но две кану се поврзани едни со други на самиот почеток. Нешто како тандем. Научно кажано, две молекули на ацетил-CoA (ова се активирани и смачкани масни киселини) се кондензираат во ацетоацетил-CoA (тандем). Вработениот одговорен за ова се нарекува ацетоацетил-CoA тиолаза. Неговиот прекар е Т2. Како и другите вработени, тој носи кошула со тематски парк. Наместо „тим“, пишува „ензим“. Ова е група активни вработени.
Третиот елемент е додаден
Тандемот прави круг на слајдот на вода. одеднаш ... о шок, кану доаѓа од десно. Вода излегува од млазниците одозгора, сите се навлажни и со голем кретен единствен кану удира во тандемот. Момент на шок. Тогаш сите се смеат затоа што тоа е дел од забава. Третото кану исто така беше поврзано со другите од страна на вработен. На научен германски јазик: Се формира трета молекула на ацетил-CoA со претходно формирана ацетоацетил-CoA и 3-хидрокси-3-метилглутарил-CoA. За среќа, ова нешто направено од 3 кануи има и прекар: HMG-CoA. Да, знам, не е особено фенси. Но, барем накратко! Патем, вработениот кој го закачил третото кану се нарекува Митохондријална HMG-CoA Synthase. Пријателите го нарекуваат mHS.
И тие повторно се одделуваат - се создава кетонско тело
Рафтингот со бела вода не би бил забавен кога сега би завршил. Патниците зумираат неколку брзаци, скоро паѓаат од кану, се навлажни и уживаат. Во третиот чекор на кетогенезата, HMG-CoA се дели на ацетоцетат и ацетил-CoA. Ацетоцетат е првото тело со кетон што се создава. Значи, за кану патувањето завршува тука. Два кану се уште се поврзани, но за жал, патникот на третиот кану го има клучот за заклучување помеѓу двете поврзани кану со него. Тие повеќе не можат да се одделуваат. Тандемот е засекогаш поврзан со ацетил-CoA. Инаку, третиот вработен беше вработен! Лиазата на HMG-CoA. Таа го оддели едното кану од другото.
Останатите кетонски тела се создаваат преку насочена конверзија и спонтано распаѓање
Како се формираат другите две кетонски тела? Второто кетонско тело, 3-хидроксибутират, е направено од ацетоцетат. Ова едноставно го претвора друг вработен. Кану може магично да ја промени својата форма. Го напуштаме забавниот парк. Бидејќи во моето искуство со рафтинг со бела вода, кану никогаш магично не го сменила својот облик. Во метаболизмот, сепак, скоро сè е можно. Мааагиќ! Или едноставно: хемија.
Третото кетонско тело, ацетат, се формира кога ацетоацетат спонтано се распаѓа на два дела.
Самиот црн дроб не може да користи кетонски тела. Затоа се ослободуваат во крвта и им се ставаат на располагање на другите органи. Во следната статија ќе објаснам како кетонските тела можат повторно да се претворат во енергија.
Патем: Кетонските тела можат да се создадат не само од масни киселини, туку и од одредени аминокиселини, т.н. кетогени аминокиселини.
Кетогенезата е детално и научно опишана
Дали сакате да знаете што се кетонски тела? Го прочитавте во овој напис .
Дали сакате да знаете која луда личност доаѓа со такви споредби? Го прочитавте овде .
Дали сакате да разберете некои точки уште подобро? Потоа слободно напишете коментар. Заедницата и јас сме среќни што подетално ја објаснивме целата работа.
Говорејќи за деталите: Еве друга шема, патека за биохемиска реакција. Вака изгледаат сите молекули со својата хемиска структурна формула. Ако сакате да дознаете повеќе детали и не се чувствувате како детски споредби на забавен парк: По биохемиската шема доаѓа концентрирана наука. Тапо и полн со технички термини. Истата работа, опишана поинаку.
Илустрација: Авторско право Марина Ломел/Фудпунк ГмбХ
Кетогенезата објасни научно
За време на кетогенезата, ацетил-CoA, кој доаѓа од β-оксидација на масни киселини, ензимски се претвора во AcAc и 3HB. Овој процес се одвива во митохондриите на хепатоцитите.
Ацетил-CoA произведен од β-оксидацијата на масните киселини е целосно оксидиран во H2O и CO2 во не-кетогената метаболичка состојба во циклусот на лимонска киселина. За да го направите ова, тој се кондензира со оксалоацетат, кој е нестабилен на температурата на телото и се користи за катаплеротична реакција на глуконеогенезата, поради што треба постојано да се надополнува со анапларозната реакција на синтезата од пируват. Пируватот е достапен само во доволни количини преку гликолиза, што значи дека оксалоацетат не е достапен во доволни количини во случај на недостаток на гликоза поради постот или екстремно ниско-јаглехидратна диета за активирање на циклусот на лимонска киселина во доволна мерка за зголемено снабдување со ацетил-CoA од β-оксидација да се задржи. Премногу снабдување со ацетил-CoA сега се внесува во кетогенеза.
Поточно, кетогенезата е поделена на три чекори:
Во првиот чекор, две молекули на ацетил-CoA се кондензираат на ацетоацетил-CoA. Оваа реверзибилна реакција е катализирана од ензимот ацетоацетил-КоА тиолаза (β-котиотилаза, Т2).
Ацетил-CoA + Ацетил-CoA ↔ Ацетоацетил-CoA + CoA
Во вториот чекор, се формира трета молекула на ацетил-CoA со претходно формираната ацетоацетил-CoA и 3-хидрокси-3-метилглутарил-CoA (HMG-CoA). Оваа реакција е неповратна и е катализирана од митохондријалната HMG-CoA синтаза (mHS).
Ацетил-CoA + ацетоацетил-CoA → 3-хидрокси-3-метилглутарил-CoA + CoA
Во третиот чекор на кетогенезата, HMG-CoA се расцепува до ацетоцетат и ацетил-CoA од HMG-CoA лиаза.
3-хидрокси-3-метилглутарил-CoA → ацетоцетат + ацетил-CoA
3HB не е хемиски кетон, но во медицината се нарекува кетонско тело заедно со AcAc, бидејќи 3HB и AcAc можат многу брзо да се претворат во едни со други.
Ацетоцетат + NADH + H + ↔ 3-хидроксибутират + NAD+
Интерконверзијата е катализирана од 3-хидроксибутират дехидрогеназа, ензим зависен од NAD.
AcAc се распаѓа преку спонтана декарбоксилација, без ензимска катализа, до ацетон, кој е непостојан, не може понатаму да се метаболизира и затоа се излачува преку урината и издишаниот воздух. Ензиматската конверзија на AcAc во 3HB на тој начин служи за заштеда на енергија, бидејќи 3HB веќе не може спонтано да се распаѓа на ацетон.
Кетогените аминокиселини се исто така почетна супстанција за синтеза на кетонски тела.Леуцин и лизин се кетогени аминокиселини, изолеуцин, триптофан, тирозин и фенилаланин можат да имаат и кетогено и глукогено дејство. Леуцинот, најважната кетогена аминокиселина во однос на количината, се распаѓа директно во HMG-CoA, но во исто време ја стимулира лачењето на инсулин, што пак ја инхибира кетогенезата.
Извори и интересна литература:
Фукао Т, Лопашук Г.Д., Мичел Г.А. 2004. Патеки и контрола на метаболизмот на кетонското тело на работ на биохемијата на липиди. Простагландини Леукот есенцијални масни киселини, 70 (3): 243-251.
Рајхард Г.А., Овен ОЕ, Хаф АС, Пол П, Борц В.М. 1974. Производство и оксидација на кетонско тело кај посни луѓе. Ј Клин Инвест, 53 (2): 508-515.
М-р Стипанук, м-р Каудил. 2013. Биохемиски физиолошки и молекуларни аспекти на човечката исхрана. Трето издание. Филаделфија: Елзевиер Саундерс, 379-381.