acetylo-CoA ze wskazaną na niebiesko grupą acetylową.
tłuszcze przechowywane w tkance tłuszczowej są uwalniane z komórek tłuszczowych do krwi jako wolne kwasy tłuszczowe i glicerol, gdy poziom insuliny jest niski, a poziom glukagonu i epinefryny we krwi jest wysoki. Występuje to między posiłkami, podczas postu, głodu i ciężkich ćwiczeń, gdy poziom glukozy we krwi może spaść. Kwasy tłuszczowe są bardzo wysokoenergetycznymi paliwami i są wchłaniane przez wszystkie komórki metabolizujące, które mają mitochondria., Dzieje się tak, ponieważ kwasy tłuszczowe mogą być metabolizowane tylko w mitochondriach. Krwinki czerwone nie zawierają mitochondriów i dlatego są całkowicie zależne od glikolizy beztlenowej pod względem zapotrzebowania na energię. We wszystkich innych tkankach kwasy tłuszczowe, które dostają się do komórek metabolizujących, są łączone z koenzymem A, tworząc łańcuchy acylo-CoA. Są one przenoszone do mitochondriów komórek, gdzie są rozkładane na jednostki acetylo-CoA przez sekwencję reakcji znaną jako β-utlenianie.,
acetylo-CoA wytwarzany przez β-oksydację wchodzi w cykl kwasu cytrynowego w mitochondriach, łącząc się z szczawiooctanem, tworząc cytrynian. Powoduje to całkowite spalenie grupy acetylowej acetylo-CoA (patrz rysunek powyżej, po prawej stronie) do CO2 i wody. Energia uwalniana w tym procesie jest wychwytywana w postaci 1 GTP i 11 cząsteczek ATP na Grupę acetylową (lub cząsteczkę kwasu octowego) utlenionych. Taki jest los acetylo-CoA wszędzie tam, gdzie zachodzi β-utlenianie kwasów tłuszczowych, z wyjątkiem pewnych okoliczności w wątrobie., W wątrobie szczawiooctan jest całkowicie lub częściowo przekierowany do szlaku glukoneogennego podczas postu, głodu, diety niskowęglowodanowej, długotrwałego wysiłku fizycznego i niekontrolowanej cukrzycy typu 1. W takich okolicznościach szczawiooctan jest uwodorniony do jabłczanu, który następnie jest usuwany z mitochondriów, aby przekształcić się w glukozę w cytoplazmie komórek wątroby, skąd glukoza jest uwalniana do krwi., Dlatego też w wątrobie szczawiooctan jest niedostępny do kondensacji z acetylo-CoA, gdy stymulowana jest znaczna glukoneogeneza spowodowana małym (lub nieobecnym) stężeniem insuliny i wysokim stężeniem glukagonu we krwi. W tych okolicznościach acetylo-CoA jest kierowane do tworzenia acetooctanu i beta-hydroksymaślanu. Acetooctan, beta-hydroksymaślan i ich spontaniczny produkt rozpadu, aceton, są znane jako ciała ketonowe. Ciała ketonowe są uwalniane przez wątrobę do krwi., Wszystkie komórki z mitochondriami mogą pobierać ciała ketonowe z krwi i przekształcać je w acetylo-CoA, który może być następnie wykorzystywany jako paliwo w cyklach kwasu cytrynowego, ponieważ żadna inna tkanka nie może przekierować szczawiooctanu do szlaku glukoneogennego w sposób, w jaki robi to wątroba. W przeciwieństwie do wolnych kwasów tłuszczowych, ciała ketonowe mogą przekraczać barierę krew-mózg i dlatego są dostępne jako paliwo dla komórek ośrodkowego układu nerwowego, działając jako substytut glukozy, na której te komórki normalnie przeżywają., Występowanie wysokiego poziomu ciał ketonowych we krwi podczas głodu, diety niskowęglowodanowej i długotrwałego ciężkiego wysiłku fizycznego może prowadzić do ketozy, a w jej skrajnej postaci w niekontrolowanej cukrzycy typu 1, jako kwasicy ketonowej.
Acetooctan ma bardzo charakterystyczny zapach, dla osób, które mogą wykryć ten zapach, który występuje w wydychanym powietrzu i moczu podczas ketozy. Z drugiej strony, większość ludzi może czuć aceton, którego ” słodki& owocowy” zapach charakteryzuje również oddech osób w ketozie, a zwłaszcza kwasicy ketonowej.