Neben Fetten und Kohlenhydraten spielen Ketonkörper, vor allem in Phasen längeren Fastens, eine essentielle Rolle, um den Energiebedarf des Körpers zu decken. Die Synthese der Ketonkörper findet ausschließlich in den Mitochondrien der Leberzellen und nur nach längerer Nüchternheit und dem Fehlen ausreichender Mengen von Kohlenhydraten statt. Der Grund dafür ist einfach:

Stehen dem Körper keine Kohlenhydrate zur Verfügung, stellt dieser seinen Stoffwechsel auf Fettverbrennung um, damit auch weiterhin genug Energie für alle Prozesse des Körpers zur Verfügung gestellt werden kann. Die Fette werden durch die β-Oxidation zu Acetyl-CoA abgebaut, welches anschließend in den Citratzyklus eingeschleust wird. Gleichzeitig findet in Leberzellen auch die Glukoneogenese statt, bei der aus verschiedenen Stoffen wie Aminosäuren, Glycerin oder Oxalacetat Glukose gewonnen wird.

Durch verstärkte β-Oxidation und die Glukoneogenese stellt sich sehr schnell die Situation ein, dass in den Leberzellen zu viel Acetyl-CoA und wenig Oxalacetat vorliegt. Durch dieses Ungleichgewicht kann nicht mehr das gesamte Acetyl-CoA im Citratzyklus an Oxalacetat gebunden und in der Atmungskette zu ATP umgesetzt werden. Dieser Überschuss an Acetyl-CoA wird genutzt bzw. abgebaut, indem die Ketonkörpersynthese stattfindet. Die Ketonkörper können als Acetacetat, 3-Hydroxybutyrat und Aceton vorliegen.

Ketonkörper sind im Prinzip nichts anderes als eine wasserlösliche Speicherform von zwei Molekülen Acetyl-CoA, die über das Blut die Zielzelle erreichen. Dort können die Ketonkörper wieder zu Acetyl-CoA abgebaut und in den Citratzyklus eingeschleust werden.

Durch die Ketonkörpersynthese kann der Bedarf an Glukose während des Fastens um mehr als die Hälfte gesenkt werden. Dadurch werden weniger Eiweiße aus funktionellem Muskelgewebe für die Glukoneogenese benötigt und somit die Eiweißvorräte des Körpers geschont.

Die Funktion sowie die verschiedenen Substrate, die zur Glukoneogenese genutzt werden, sollten bekannt sein. Aufgaben zur Glukoneogenese werden häufig mit Material abgefragt. Sehr beliebt sind dabei Schaubilder, die die Stoffwechsellage des Körpers während des Fastens darstellen. Wenn du die beiden Texte und Schaubilder zur Glukoneogenese und der Ketonkörpersynthese kennst, kannst du bei diesen Aufgaben sehr gut punkten. Wichtig ist außerdem zu wissen, welche Zellen auf Glukose angewiesen sind und welche auch ohne Glukose auskommen.