Acetyl-CoA med acetylgruppen angiven i blått.
fett som lagras i fettvävnad frigörs från fettcellerna i blodet som fria fettsyror och glycerol när insulinnivåerna är låga och glukagon och epinefrin nivåer i blodet är höga. Detta sker mellan måltider, under fasta, svält och ansträngande träning, när blodsockernivån sannolikt kommer att falla. Fettsyror är mycket höga energibränslen och tas upp av alla metaboliserande celler som har mitokondrier., Detta beror på att fettsyror endast kan metaboliseras i mitokondrier. Röda blodkroppar innehåller inte mitokondrier och är därför helt beroende av anaerob glykolys för deras energibehov. I alla andra vävnader kombineras fettsyrorna som kommer in i metaboliserande celler med koenzym A för att bilda acyl – CoA-kedjor. Dessa överförs till cellernas mitokondrier, där de bryts ner i acetyl-CoA-enheter genom en sekvens av reaktioner som kallas β-oxidation.,
acetyl-CoA som produceras genom β-oxidation går in i citronsyracykeln i mitokondrionen genom att kombinera med oxaloacetat för att bilda citrat. Detta resulterar i fullständig förbränning av acetyl – gruppen av acetyl-CoA (se diagram ovan till höger) till CO2 och vatten. Den energi som frigörs i denna process fångas i form av 1 GTP och 11 ATP-molekyler per acetylgrupp (eller ättiksyramolekyl) oxiderad. Detta är acetyl-coas öde där β-oxidation av fettsyror uppträder, utom under vissa omständigheter i levern., I levern oxaloacetat helt eller delvis avledas till glukoneogena vägen under fasta, svält, en låg kolhydrat diet, långvarig ansträngande motion, och okontrollerad typ 1-diabetes mellitus. Under dessa omständigheter hydrogeneras oxaloacetat till malat som sedan avlägsnas från mitokondrionen för att omvandlas till glukos i levercellernas cytoplasma, varifrån glukosen släpps ut i blodet., I levern är oxaloacetat därför inte tillgängligt för kondens med acetyl-CoA när signifikant glukoneogenes har stimulerats av lågt (eller frånvarande) insulin och höga glukagonkoncentrationer i blodet. Under dessa omständigheter avleds acetyl-CoA till bildandet av acetoacetat och beta-hydroxibutyrat. Acetoacetat, beta-hydroxibutyrat och deras spontana nedbrytningsprodukt, aceton, kallas ketonkroppar. Ketonkropparna frigörs av levern i blodet., Alla celler med mitokondrier kan ta ketonkroppar upp från blodet och reconvert dem till acetyl-CoA, som sedan kan användas som bränsle i sina citronsyracykler, eftersom ingen annan vävnad kan avleda dess oxaloacetat till glukoneogena vägen på det sätt som levern gör detta. Till skillnad från fria fettsyror kan ketonkroppar korsa blod-hjärnbarriären och är därför tillgängliga som bränsle för cellerna i centrala nervsystemet, som fungerar som ett substitut för glukos, där dessa celler normalt överlever., Förekomsten av höga nivåer av ketonkroppar i blodet under svält, en låg kolhydratdiet och långvarig tung träning kan leda till ketos och i sin extrema form i utom kontroll typ 1-diabetes mellitus, som ketoacidos.
acetoacetat har en mycket karakteristisk lukt, för de personer som kan upptäcka denna lukt, som uppträder i andning och urin under ketos. Å andra sidan kan de flesta lukta aceton, vars ” söta & fruktig ” lukt karaktäriserar också andan hos personer i ketos eller speciellt ketoacidos.