酮体

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
三种酮体的结构,从上至下:丙酮乙酰乙酸β-羟丁酸

酮体(Ketone bodies)是在身體饥饿、禁食或某些病理状态(如糖尿病)下产生的一类化合物,它包括丙酮乙酰乙酸β-羟丁酸三种化合物,不过严格意义上来讲,β-羟丁酸是一种羟基酸,而非类。

身體在上述状态时,脂肪动员加强,大量的脂肪酸被肝细胞吸收和氧化;而同时为了维持血糖浓度的稳定,体内的糖异生也得到激活。糖异生的原料草酰乙酸被大量消耗,影响到草酰乙酸所参与的另一代谢途径三羧酸循环,大量中间物乙酰CoA得不到消耗、出现堆积,并因此生成酮体。

合成[编辑]

生酮作用发生於肝细胞线粒体基质。第一步反应是两分子乙酰CoA缩合为乙酰乙酰CoA,这是硫解酶的逆反应;第二步反应为乙酰乙酰CoA与另一分子乙酰CoA在HMG-CoA合酶催化下缩合为β-羟-β-甲基戊二酸单酰CoA,即HMG-CoA,同时产生一分子CoA。(类比胆固醇合成中的反应和合成场所)

然后,HMG-CoA在HMG-CoA裂合酶催化下,分解产生乙酰CoA,并得到第一种酮体——乙酰乙酸。接下来,乙酰乙酸可以自发脱羧转变为丙酮,也可以在脱氢酶的催化下被还原为D-β-羟丁酸。

作用[编辑]

酮体在产生以后可以离开肝细胞进入血液,经由血液循环到达肝外组织,其中丙酮经肺被呼出体外,而另两种酮体则可重新转变为乙酰CoA进入三羧酸循环。这过程在肝外细胞发生(肝细胞内缺乏相关的酶),包括:

  1. β-羟丁酸被NAD+氧化为乙酰乙酸;
  2. 乙酰乙酸与琥珀酰CoAβ-酮酰转移酶的催化下转变为乙酰乙酰CoA和琥珀酸
  3. 乙酰乙酰CoA与CoA作用,产生两分子乙酰CoA。

酮体的这个性质使其成为身體在饥饿、禁食等状态下,为脑、骨骼肌和心肌提供的一种替代燃料。不过,由于乙酰乙酸与β-羟丁酸均为中强酸,因此酮体产生过多时将会引起酮症(ketosis),甚至出现酮酸中毒