实验五 肝中酮体的生成

酮体的生成和利用酮体是脂肪酸在肝内分解氧化时的正常中间代谢产物，它包括乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮三种有机物质。

其中β-羟丁酸含量较多，丙酮含量极微。

（1）酮体的生成以乙酰CoA为原料，在肝线粒体经酶催化先缩合，后再裂解而生成酮体，除肝之外，肾也含有生成酮体的酮体系。

酮体的合成过程可分三步进行。

①首先由两分子乙酰CoA在硫解酶的作用下缩合生成乙酰乙酰CoA，同时释放出一分子CoA-SH。

【反应式1】②然后，乙酰乙酰CoA再与一分子乙酰CoA结合生成6个碳的3-羟甲基戊二酸单酰CoA（HMGCoA），并释放出CoA-SH，此反应是由HMGCoA合成酶催化的，该酶在肝线粒体含量极高。

【反应式2】③乙酰乙酸被还原生成β-羟丁酸，该还原反应是由紧密结合在线粒体内膜上的β-羟丁酸脱氢酶（此酶在肝中活性极高）催化，还原反应所需的氢由NADH提供。

该反应速度取决于NADH／NAD+之比值。

部分乙酰乙酸还可缓慢地自发脱羧，亦可经乙酰乙酸脱羧酶催化脱羧生成丙酮。

【肝内酮体的生成】肝含有合成酮体的酶体系，故能生成酮体，但肝缺乏利用酮体的酶，因此不能氧化酮体，肝产生的酮体需经血液运输到肝外组织进一步氧化分解。

（2）酮体的利用酮体被氧化的关键是乙酰乙酸被激活为乙酰乙酸辅酶A，激活的途径有两种：一是在肝外组织细胞的线粒体内，β－羟丁酸经β－羟丁酸脱氢酶作用，被氧化生成乙酰乙酸，乙酰乙酸与琥珀酰CoA在β－酮脂酰CoA转移酶（β-ketoacyl CoA transferase）（3-氧酰CoA转移酶），即琥珀酰CoA；乙酰乙酸辅酶A转移酶催化下，生成乙酰乙酰CoA，同时放出琥珀酸。

另一途径是在有HSCoA和ATP存在时，由乙酰乙酸硫激酶催化，使乙酰乙酸形成乙酰乙酰辅酶A，后者再经硫解生成两分子乙酰CoA。

乙酰CoA进入三羧酸循环被彻底氧化。

【肝外组织对酮体的利用】丙酮不能按上述方式氧化，它可随尿排出。

丙酮易挥发，如血中浓度过高时，丙酮还可经肺直接呼出。

酮体的生成原理酮体是一种在机体中生成的代谢产物，它是脂肪酸分解的中间产物。

当机体在糖类供应不足或无法被利用的情况下，酮体成为能量来源。

酮体的生成主要发生在肝脏中，这个过程被称为酮体发生。

酮体发生的主要原理是在摄入的食物中，低碳水化合物饮食或过度饥饿的情况下，机体无法从碳水化合物中获取足够的葡萄糖作为能量来源。

这时，身体需要寻找其他的能量来源以维持正常的生理功能。

脂肪是身体最富有储备的能量，因此机体选择将脂肪酸分解为能够被利用的化合物。

酮体生成的过程主要通过一系列的代谢途径进行。

首先，脂肪酸被催化为酮体前体物，即乙酰辅酶A（acetyl-CoA），这一反应发生在线粒体的酪氨酸裂解酶复合物中。

乙酰辅酶A可以进一步被氧化在环路中参与三羟基酪氨酸与甘氨酸的新合成。

之后，环路中的酯化酶催化乙酰辅酶A进一步转化为酮体，包括乙酰酶A羧化酶（acetoacetyl-CoA synthetase）和乙酰辅酶A避免酶（acetoacetyl-CoA thiolase）的作用。

此外，在这一过程中，酮体还需要参与某些辅酶的参与。

例如，乙酰酶A羧化酶需要辅酶A（CoA）的参与来催化酮体的合成。

辅酶A也在代谢过程中充当一种辅助物质，与其他代谢途径一起发挥重要作用。

酮体生成不仅限于肝脏，其他组织或器官也能产生酮体，如肌肉组织、肾脏和心脏等。

尤其在长时间的锻炼或饥饿状态下，肌肉组织会大量分解脂肪酸，生成大量的乙酰辅酶A，最终产生酮体。

这个过程被称为运动性酮症。

酮体在体内发挥重要的生理功能。

首先，它们在低血糖状态下可以被大脑利用为能量来源，从而维持脑功能运转。

此外，酮体也能提供给心肌和肌肉组织能量，保持这些组织的正常功能。

同时，酮体还具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等保护机制，对一些疾病具有一定疗效。

总结起来，酮体的生成原理主要是在低碳水化合物或饥饿情况下，机体无法从葡萄糖中获取足够的能量，因而选择将脂肪酸分解为酮体作为能量来源。

酮体生成主要发生在肝脏中，通过一系列的代谢途径进行。

肝组织的生酮作用一、实验目的：1、进一步深入理解脂肪酸代谢的过程。

2、了解处死实验动物的方法。

3、了解酮体检测的原理，验证肝的生酮能力。

二、实验原理：1.酮体的生成：乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮三者统称为酮体。

脂肪动员产生甘油和脂肪酸。

甘油进入糖代谢，脂肪酸与清蛋白结合在血液中运输至需要能源的组织细胞。

在葡萄糖严重缺乏时，脂肪酸大部运至肝脏合成酮体供给肝外组织利用。

在肝组织中，脂肪酸经β-氧化生成乙酰-CoA，乙酰-CoA可以经酮体合成酶系合成酮体。

丁酸是最简单的可进行β-氧化的脂肪酸。

本实验以丁酸为底物，对比验证肝匀浆和肌组织糜是否存在酮体合成酶系。

如果实验产生酮体，检酮粉可与乙酰乙酸、丙酮生成紫红色化合物，这样可以检测酮体的生成。

通过本实验可以证明肝脏是生成酮体的部位而肌肉不能合成酮体。

2.检酮粉的活性成分亚硝基铁氰化钠在不同条件下与醛、酮、胺、硫化物、SO2反应都可以显色，借此可检验样品中是否有酮体的存在。

三、实验步骤：1.取饥饿一天的小动物（兔、豚鼠、小白鼠等）1只，处死后迅速取出肝脏和一些骨骼肌。

将肝脏和骨骼肌剪碎后按每克组织加入5mL冷的1/15 mol/L、pH7.4磷酸缓冲液，在研钵中研磨为糜状。

2.取试管5支，编上号后按下表加入试剂。

3.将1-5管摇匀，静置5分钟，然后将1-4管液体分别过滤，留滤液。

4.将1-4管摇匀，静置5min后分别过滤。

取少量检酮粉加入白瓷板的多个孔中，分别加入1-4管滤液、第5管液体、乙酰乙酸溶液各1～2滴（将检酮粉湿润即可，不可过量），观察现象。

四、结果与分析：①1号孔和6号孔发生显色反应，产生紫红色，6号孔颜色更深；②2号孔也发生显色反应，但颜色很浅；③其余孔中物质没有发生颜色变化。

五、分析与讨论：1.处死小白鼠时要尽可能快速处死，这是因为处死小白鼠的过程中，小白鼠处于应激状态，体内激素水平会发生改变，如果时间过长，这些激素水平的改变可能会对实验结果产生影响。

酮体的生成及氧化
酮体的生成主要是由于葡萄糖供应不足时的脂肪代谢产生的。

当人体的葡萄糖供应不足时（如长时间不进食、低碳水化合物饮食等），机体会启动脂肪酸的代谢过程，将脂肪酸分解为乙酰辅酶A（Acetyl-CoA）分子。

乙酰辅酶A进一步被酶催化，通过某些代谢途径转化为酮体。

在线粒体内，乙酰辅酶A可以通过某些酶如乙酰辅酶A酯酶（thiolase）和羟基甲酰-CoA裂合酶（HMG-CoA裂合酶）分
解为乙酰乙酸（Acetoacetic acid）。

乙酰乙酸可以通过酮酸转
移酶（ketothiolase）脱羟基形成醋酸（Acetone）和乙酰酸（Acetic acid）。

醋酸和乙酰酸都是酮体的一部分。

这些生成的酮体（包括乙酰乙酸、醋酸和乙酰酸等）会进入血液，被运输到其他组织和器官来供能。

其中，醋酸和乙酰酸可以进入肝脏代谢，通过HMG-CoA合酶的作用转化成乙酰辅
酶A，进一步供能或参与其他代谢途径。

酮体氧化主要发生在肝脏内线粒体中。

乙酰乙酸在线粒体内转化为乙酰辅酶A，然后通过三羧酸循环（TCA循环）进一步
代谢产生ATP。

同时，酮体氧化还能提供重要的能量来源给
中枢神经系统，特别是在长时间的低碳水化合物饮食下。

总的来说，酮体的生成是因为葡萄糖供应不足时的脂肪代谢产生的，它们可以通过代谢途径转化为乙酰辅酶A，供能给机体各个组织，特别是中枢神经系统。

酮体的生成与利用酮体(acetone bodies)是脂肪酸在肝脏进行正常分解代谢所生成的特别中间产物，包括有乙酰乙酸(acetoacetic acid约占30%)，-羟丁酸(hydroxybutyric acid约占70%)和极少量的丙酮(acetone)。

正常人血液中酮体含量极少(约为0.8?.0mg/dl,0.22mM)，这是人体利用脂肪氧化供能的正常现象。

但在某些生理状况(饥饿、禁食)或病理状况下(如糖尿病 )，糖的来源或氧化供能障碍，脂动员增加，脂肪酸就成了人体的主要供能物质。

若肝中合成酮体的量超过肝外组织利用酮体的力量，二者之间失去平衡，血中浓度就会过高，导致酮血症(acetonemia)和酮尿症(acetonuria)。

乙酰乙酸和-羟丁酸都是酸性物质，因此酮体在体内大量积累还会引起酸中毒。

1.酮体的生成过程：酮体是在肝细胞线粒体中生成的，其生成原料是脂肪酸-氧化生成的乙酰CoA。

首先是二分子乙酰CoA在硫解酶作用下脱去一分子辅酶A，生成乙酰乙酰CoA。

在3－羟－3－甲基戊二酰CoA(hydroxy methyl glutarylCoA,HMGCoA)合成酶催化下，乙酰乙酰CoA再与一分子乙酰CoA反应，生成HMGCoA，并释放出一分子辅酶。

这一步反应是酮体生成的限速步骤。

HMG-CoA裂解酶催化HMG-CoA生成乙酰乙酸和乙酰CoA，后者可再用于酮体的合成。

线粒体中的－羟丁酸脱氢酶催化乙酰乙酸加氢还原（NADH+H+作供氢体），生成-羟丁酸，此还原速度打算于线粒体中[NADH+H+]/[NAD+]的比值，少量乙栈酸可自行脱羧生成丙酮。

上述酮体生成过程实际上是一个循环过程，又称为雷宁循环(lynen cycle)，两个分子乙酰CoA通过此循环生成一分子乙酰乙酸(见图5－12)。

酮体生成后快速透过肝线粒体膜和细胞膜进入血液，转运至肝外组织利用。

2.酮体的利用过程骨骼肌、心肌和肾脏中有琥珀酰CoA转硫酶(succinylCoa thiophorase)，在琥珀酰CoA存在时，此酶催化乙酰乙酸活化生成乙酰乙酰CoA。

酮体的生成实验报告篇一：11 实验十一酮体的生成和利用实验十一酮体的生成和利用【实验目的】了解酮体的生成部位及掌握测定酮体生成与利用的方法。

【实验原理】在肝脏线粒体中，脂肪酸经β-氧化生成的过量乙酰辅酶A缩合成酮体。

酮体包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮三种化合物。

肝脏不能利用酮体，只有在肝外组织，尤其是心脏和骨骼肌中，酮体可以转变为乙酰辅酶A而被氧化利用。

本实验以丁酸为基质，与肝匀浆一起保温，然后测定肝匀浆液中酮体的生成量。

另外，在肝脏和肌肉组织共存的情况下，再测定酮体的生成量。

在这两种不同条件下，由酮体含量的差别我们可以理解以上的理论。

本实验主要测定的是丙酮的含量。

酮体测定的原理：在碱性溶液中碘可将丙酮氧化成为碘仿。

以硫代硫酸钠滴定剩余的碘，可以计算所消耗的碘，由此也就可以计算出酮体（以丙酮为代表）的含量。

反应式如下：CH3COCH3十3I2十4NaOH CHI3十CH3COONa十3NaI 十3H2OI2十2Na2S2O3Na2S4O6十2NaI【实验材料】1. 实验器材试管；移液管；锥形瓶；滴定管及架。

2. 实验试剂(1) 0.1% 淀粉液。

(2) 0.9% NaCl溶液。

(3) 15% 三氯乙酸。

(4) 10％ NaOH溶液。

(5) 10％ HCl溶液。

(6) 0.5mol/L丁酸溶液：取5ml丁酸溶于100ml 0.5mol/L NaOH中。

(7) 0.1mol/L碘液：I2 12.5g和KI 25g加水溶解，稀释至刻度1L，用0.1mol/L Na2S2O3标定。

(8) 0.02mol/L Na2S2O3: 24.82g Na2S2O3·5H2O和400mg 无水Na2CO3溶于1L刚煮沸的水中，配成0.1mol/L溶液，用0.1mol/L KIO3标定。

临用时将标定Na2S2O3溶液稀释成0.02mol/L。

【实验操作】1.标本的制备：将兔致死，取出肝脏，用0.9% NaCl洗去污血，放滤纸上，吸去表面的水分，称取肝组织5g置研钵中，加少许0.9% NaCl至总体积为10ml，制成肝组织匀浆。