أنظر أيضا: حمية الكيتو. الحماض الكيتوني السكري.
عمومية
في الماضي ، كان يُعتقد أن أجسام الكيتون ناتجة عن فرط التمثيل الغذائي ، الناجم عن تناول الكثير من الدهون أو مرض السكري.من ناحية أخرى ، ينتج الجسم الكيتون بشكل طبيعي: يتكيف الدماغ لاستخدام هذه المستقلبات في الظروف من الصيام لفترات طويلة (في مرضى السكر ، تحل أجسام الكيتون محل استقلاب الجلوكوز) علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون هناك سخط في مسار أجسام الكيتون في حالة سوء التغذية.
ما هي أجسام الكيتون
أجسام الكيتون هي مشتقات للدهون (وهي مشتقة من استقلاب الدهون ، وهي كبدية بشكل حصري تقريبًا) ، ولكن لها خصائص تجعلها تشبه السكريات:
- سرعة إدخال عالية
- سريع الاستخدام.
حتى بعض الأحماض الأمينية ، خاصة حالات التمثيل الغذائي ، يمكن أن تنشأ أجسام الكيتون (ليسين ، ليسين ، فينيل ألانين ، آيسولوسين ، تريبتوفان وتيروزين).
الدور البيولوجي
- أجسام الكيتون صغيرة الحجم ، لذلك يتم نقلها بسرعة كبيرة (أكثر بكثير من الأحماض الدهنية التي ، من ناحية أخرى ، تحتاج إلى بروتينات نقل مثل الألبومين) ؛
- يتم استخدام أجسام الكيتون بشكل حصري تقريبًا من قبل العضلات والأنسجة المحيطية ، ولكن أيضًا من قبل القلب (20-30 ٪ من الطاقة التي يستخدمها تأتي من أجسام الكيتون) والدماغ (في حالة الصيام لفترات طويلة).
نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة
يتم تصنيع أجسام الكيتون بواسطة أنزيم الأسيتيل A ، الذي يُشتق من عملية التمثيل الغذائي للأحماض الدهنية.
الإنزيم الذي يحفز المرحلة الأولى هو بيتا كيتوثيولاز، الذي يستغل الكبريت في أنزيم الأسيتيل A لإنتاج أنزيم Β-keto acyl-coenzyme (وهو رد الفعل المعاكس لما يظهر في أكسدة الأحماض الدهنية) ؛ هذا التفاعل ليس تلقائيًا ولكنه مدفوع بالتفاعل اللاحق ، محفز من "هيدروكسي ميثيل جلوتاريل أنزيم أ سينثيز والذي يتضمن إرفاق أنزيم أسيتيل ثانٍ A ، والحصول على 3-هيدروكسي 3-ميثيل جلوتاريل الإنزيم أ.
بعد ذلك ، يتدخل إنزيم ليتي يحول 3-هيدروكسي 3-ميثيل جلوتاريل الإنزيم المساعد أ إلى أسيتات الخل وهو جسم كيتوني. يمكن إرسال أسيتات الخل إلى الأنسجة المحيطية أو عن طريق عمل الإنزيم هيدروكسي بيوتيرات ديهيدروجينيز، وتحويلها إلى 3-Β-hydroxy butyrate. إذا كان أسيتات الخل بتركيز عالٍ جدًا ، فيمكنه أيضًا نزع الكربوكسيل تلقائيًا إلى الأسيتون.
الأسيتون وخلات الخل و 3-بيتا-هيدروكسي الزبدات هي أجسام الكيتون الثلاثة التي نعتبرها ؛ الأسيتون هو منتج نفايات ، يتم إنتاجه بشكل عشوائي في مسار أجسام الكيتون ويتم طرده عن طريق الزفير والنتح.
استخدم في الأنسجة المحيطية
يتم إرسال أجسام الكيتون ، التي يتم إنتاجها في الكبد ، إلى الأنسجة المحيطية.
دعنا نرى الآن ما يحدث عندما تصل أسيتات الخل و 3-بيتا-هيدروكسي الزبدات إلى الأنسجة المحيطية. أسيتات الخل هي حمض Β-keto ، لذلك ، إذا تم تنشيطها ، يمكن استخدامها في عملية الأكسدة Β لإنتاج أسيتيل أنزيم أ: لذلك ، من الضروري تحويل حمض بيتا كيتو إلى أنزيم بيتا كيتو أسيل أ.
عندما يصل أسيتات الخل إلى الميتوكوندريا لخلية نسيج محيطي ، فإنه يتعرض لعمل الإنزيم أنزيم السكسينيل أ ترانسفيراز: من خلال هذا الإنزيم ، تتفاعل أسيتات الخل مع أنزيم السكسينيل A (القادم من دورة كريبس) ويتم الحصول على إنزيم أسيتيل أسيتيل السكسينات والخل.
من خلال استغلال أنزيم السكسينيل A ، لتنشيط أسيتات الخل ، ننتقل إلى دورة كريبس ، المرحلة التي تنتج GTP: هذه هي العملية ، من حيث الطاقة ، التي تكون الخلية على استعداد لدفعها للحصول على الإنزيم المساعد لخل الأسيتيل A ؛ هذا الأخير يخضع بعد ذلك لعمل Β- كيتو ثيولاز (Β-oxidation enzyme) لإنتاج جزيئين من الأسيتيل المساعد A اللذان يتم إرسالهما إلى دورة كريبس.
إذا تم إرسال 3-Β-hydroxy butyrate إلى الأنسجة المحيطية ، فإن الأخير ، داخل الميتوكوندريا ، يتم تحويله إلى أسيتون الخل عن طريق عمل إنزيم Β-hydroxy butyrate dehydrogenase ، مع إنتاج NADH الذي يتوافق مع حوالي 2.5 ATP ؛ يتبع أسيتات الخل الناتج المسار الموصوف سابقًا.
تستمد خلية النسيج المحيطي مزيدًا من الطاقة من 3-Β-hydroxy butyrate بدلاً من أسيتات الخل ، لكن توصيل أحدهما أو الآخر إلى الأنسجة المحيطية يعتمد على توافر الطاقة في الكبد.
C "هي كمية لا يستهان بها من الأحماض الدهنية الأيضية ، الموجودة في البيروكسيسومات وليس في الميتوكوندريا ؛ البيروكسيسومات هي عضيات أصغر من الميتوكوندريا وغنية بأيونات المعادن وإنزيمات البيروكسيديز. تستخدم إنزيمات البيروكسيداز بيروكسيد الهيدروجين لتعزيز عمليات الأكسدة والاختزال هناك هو نظام إنزيمي قادر على إنتاج بيروكسيد الهيدروجين.
في أكسدة البيتا في البيروكسيسومات ، يتم الحصول على "أنزيم أسيل أ ، بتأثير"أنزيم أسيل أ أوكسيديز (في الميتوكوندريا ، من ناحية أخرى ، يعمل إنزيم أسيل الإنزيم المساعد A dehydrogenase). وفي هذه الحالة أيضًا ، يتم تكوين إنزيم ترانس 2،3 الإنزيم A ، والذي يخضع لعمل إنزيم ثنائي الوظيفة (يؤدي نفس الوظيفة مثل في الميتوكوندريا بواسطة "الإنزيم المساعد A هيدراتاز و L-Β-hydroxy acyl coenzyme A dehydrogenase) وبالتالي يتم تحويله إلى Β-keto acyl coenzyme A. وهذا الأخير ، كما هو الحال في الميتوكوندريا ، يخضع لعمل Β-keto thiolase و acetyl coenzyme A ويتم الحصول على أنزيم أسيل أ مع هيكل عظمي كربوني مخفض بمقدار وحدتين مقارنة بالوحدة البادئة ، والتي تعود إلى الدورة الدموية.
