生酮作用(Ketogenesis)

A. 發生時機：當肝臟細胞（hepatocyte）中的fatty acids行β-oxodation的速率過快時，肝臟細胞內會產生酮體（ketone bodies）
參見：脂肪酸氧化(Fatty acid oxidation)
B. ketone bodies包含以下三種化學物質
a. acetoacetate
b. D( - )-3-hydroxybutyrate （b-hydroxybutyrate）
c. Acetone

受質	血漿濃度(mM/L)
受質	正常	進食	飢餓
脂肪酸	0.6	1.0	1.5
acetoacetate	<0.1	0.2	1~2
D( - )-3-hydroxybutyrate （β-hydroxybutyrate）	<0.1	1	5~10

解釋：正常狀態下，人體會分解糖類，故脂肪酸會較低，隨著禁食甚至是飢餓狀態，脂肪酸代謝開始使得脂肪酸、乙醯醋酸鹽及β-羥丁酸鹽增加
2. 肝臟中脂肪酸的代謝路徑
A. 肝臟中的游離脂肪酸經β-oxidation之後，產生很多Acetyl-CoA
B. Acetyl-CoA有兩條路徑可以走
a. 形成酮體（Acetoacetate、β-hydroxybutyrate、Acetone），其中Acetoacetate和β-hydroxybutyrate被送進血液循環裡，作為心臟、骨骼肌、腎臟和腦的能量來源
b. 另一路徑，Acetyl-CoA進入TCA cycle產生葡萄糖（gluconeogenesis）送進血液循環可供腦和其他組織運用
C. 總之，酮體、葡萄糖都在肝臟「內」生成；肝臟「外」代謝分解

參考資料：美國加州舊金山大學
3. 酮體合成（Ketone body synthesis，肝臟中進行）

步驟	酵素/作用方式		反應過程
1	Acyl-CoA Synthetase		游離脂肪酸（FFA）→ Acyl-CoA（長碳鏈脂肪酸）
2	β-oxidation		Acyl-CoA → Acetoacetyl-CoA（4C）
3	Thiolase		Acetoacetyl-CoA → Acetyl-CoA（2C）→TCA cycle
	HMG-CoA Synthase	Acetoacetyl-CoA+ Acetyl-CoA → HMG-CoA（6C）
4	HMG-CoA Lyase		HMG-CoA → Acetoacetate （酮體）
5	Hydroxybutyrate Dehygrogenase		Acetoacetate → β-hydroxybutyrate（酮體）（NADH+H+→NAD+）

參考資料：美國聖班奈迪克學院/聖約翰大學
參見：膽固醇合成(cholesterol synthesis)
4. 酮體的代謝
A. 進入TCA cycle：肝臟產生的Acetoacetate和3-hydroxybutyrate經血液運送至肌肉組織進行代謝，3-hydroxybutyrate會與NAD+作用變成Acetoacetate（合成第5步逆反應），然後變回Acetoacetyl-CoA再經由Thiolase 的催化變成Acetyl-CoA。Acetyl-CoA就能進入TCA cycle代謝產生生物所需的能量
B. 糖尿病代謝異常：
a. 酮酸血症（Ketonemia）：原因是因為肝臟產生過多酮體
b. 有些糖尿病末期病人∵不能代謝糖類作為能源只好代謝脂肪類 →體內酮體量大增甚至體內的丙酮（Acetone）可隨呼吸排出，會有丙酮的氣味（類似發酵味），這種呼出氣體的丙酮，可以用生醫感測器量測。