Badan keton

Enzim apa saja yang mengatalisis reaksi berurutan dalam ketogenesis?

Reaksi sintesis badan keton yang berurutan berlangsung di dalam matriks mitokondria hepatosit dan dikatalisis oleh enzim-enzim berikut:

• Tiolase — mengatalisis kondensasi 2 molekul asetil-KoA membentuk asetoasetil-KoA; melepaskan HS-CoA.
• HMG-KoA sintase — mengatalisis pembentukan HMG-KoA dari asetoasetil-KoA, asetil-KoA, dan H₂O; ini adalah enzim kunci ketogenesis sekaligus enzim pada tahap pembatas laju (rate-limiting step).
• HMG-KoA liase — mengatalisis lisis HMG-KoA yang menghasilkan asetoasetat dan asetil-KoA.

Selanjutnya, asetoasetat dapat direduksi menjadi β-hidroksibutirat atau, pada konsentrasi tinggi, mengalami dekarboksilasi non-enzimatik spontan menjadi aseton.

Hormon apa saja yang menstimulasi dan menghambat sintesis badan keton?

Sintesis badan keton meningkat saat kadar insulin rendah serta di bawah pengaruh hormon yang mengaktivasi lipolisis dan meningkatkan aliran asam lemak menuju hati.

• Glukagon — saat kelaparan, hormon ini mengaktivasi lipolisis, meningkatkan masuknya asam lemak ke dalam hati, dan memiliki efek ketogenik; ia juga menstimulasi glukoneogenesis yang berkaitan dengan pengeluaran oksaloasetat dan penghambatan siklus asam sitrat (SCA).
• Adrenalin — saat aktivitas fisik, hormon ini mengaktivasi mobilisasi lemak sehingga meningkatkan aliran asam lemak ke hati dan memicu peningkatan ketogenesis.
• Kortisol — tergolong sebagai hormon kontrainsuler; kelebihannya bersama glukagon dan adrenalin disebutkan sebagai faktor pemicu ketoasidosis pada diabetes melitus.
• Insulin — menghambat lipolisis di jaringan adiposa; saat terjadi defisiensi insulin, penghambatan ini hilang, pelepasan asam lemak bebas ke dalam darah meningkat, dan ketogenesis terpacu.

Berapa banyak molekul ATP yang terbentuk pada oksidasi sempurna satu molekul beta-hidroksibutirat menjadi CO2 dan H2O?

Pada oksidasi sempurna satu molekul $\beta$-hidroksibutirat menjadi $CO_2$ dan $H_2O$, terbentuk 21,5 atau 22,5 molekul ATP (atau 26 ATP berdasarkan koefisien lama).

Neraca energi tersusun dari tahapan-tahapan berikut:

• Oksidasi $\beta$-hidroksibutirat menjadi asetoasetat menghasilkan 1 NADH, yang setara dengan 2,5 ATP.
• Pemecahan asetoasetil-KoA menghasilkan 2 molekul Asetil-KoA, yang jika dioksidasi dalam siklus Krebs akan menghasilkan 20 ATP ($2 \times 10$).
• Pada tahap aktivasi asetoasetat, energi ikatan berenergi tinggi (makroergik) dari suksinil-KoA terpakai, sehingga siklus Krebs tidak menghasilkan 1 GTP (setara dengan 1 ATP). Setelah dikurangi kehilangan ini, hasil akhirnya adalah 21,5 ATP.

Apa perbedaan antara ketosis fisiologis dan ketoasidosis diabetikum?

Berdasarkan sumbernya, penggunaan badan keton yang adaptif dan ketoasidosis diabetikum dapat dibedakan sebagai berikut:

Enzim apa saja yang berperan dalam proses pemanfaatan (oksidasi) badan keton di jaringan perifer?

Proses pemanfaatan badan keton terjadi di dalam mitokondria jaringan perifer (otak, otot rangka, miokardium) dengan melibatkan tiga enzim utama.

• $\beta$-hidroksibutirat dehidrogenase — mengoksidasi $\beta$-hidroksibutirat menjadi asetoasetat dengan reduksi koenzim $NAD^+$.
• Suksinil-KoA-asetoasetat transferase (juga dikenal sebagai tioforase) — mengaktivasi asetoasetat dengan memindahkan koenzim A darinya ke suksinil-KoA untuk membentuk asetoasetil-KoA. Enzim ini tidak ada di dalam hati.
• Tiolase — melakukan pemecahan tiolitik pada asetoasetil-KoA menjadi dua molekul Asetil-KoA, yang kemudian masuk ke siklus asam trikarboksilat untuk menghasilkan energi.