Ацетил Коэнзим A Структура, обучение и функции

ацетил коэнзим А, сокращенно называемый ацетил-КоА, является важной промежуточной молекулой для различных метаболических путей как липидов, так и белков и углеводов. Среди его основных функций - доставка ацетильной группы в цикл Кребса..

Происхождение молекулы ацетил-кофермента А может происходить различными путями; Эта молекула может образовываться внутри или снаружи митохондрий, в зависимости от того, сколько глюкозы находится в окружающей среде. Другой характеристикой ацетил-КоА является то, что при его окислении вырабатывается энергия.

индекс

• 1 структура
• 2 Обучение
  • 2.1 Интрамитокондриал
  • 2.2 Экстрамитохондриал
• 3 функции
  • 3.1 Цикл лимонной кислоты
  • 3.2 Метаболизм липидов
  • 3.3 Синтез кетоновых тел
  • 3.4 Глиоксилатный цикл
• 4 Ссылки

структура

Коэнзим А образован группой β-меркаптоэтиламина, связанной связью с витамином В5, также называемой пантотеновой кислотой. Аналогично, эта молекула связана с 3'-фосфорилированным нуклеотидом ADP. Ацетильная группа (-СОС₃) прилагается к этой структуре.

Химическая формула этой молекулы является C₂₃H₃₈N₇О₁₇P₃S и имеет молекулярную массу 809,5 г / моль.

обучение

Как упоминалось выше, образование ацетил-КоА может осуществляться внутри или снаружи митохондрий, и зависит от уровня глюкозы, присутствующего в среде.

внутримитохондриальной

Когда уровень глюкозы высокий, ацетил-КоА образуется следующим образом: конечным продуктом гликолиза является пируват. Чтобы это соединение вошло в цикл Кребса, оно должно быть превращено в ацетил-КоА..

Этот шаг имеет решающее значение для соединения гликолиза с другими процессами клеточного дыхания. Этот этап происходит в митохондриальном матриксе (у прокариот происходит в цитозоле). Реакция включает в себя следующие этапы:

- Для этой реакции молекула пирувата должна проникнуть в митохондрии..

- Карбоксильная группа пирувата устраняется.

- Впоследствии эта молекула окисляется. Последние предполагают прохождение NAD + в NADH благодаря электронам, являющимся продуктом окисления.

- Окисленная молекула связывается с коферментом А.

Реакции, необходимые для производства ацетил-кофермента А, катализируются комплексом ферментов значительного размера, называемым пируватдегидрогеназой. Эта реакция требует присутствия группы кофакторов.

Этот шаг является критическим в процессе клеточной регуляции, так как здесь определяется количество ацетил-КоА, которое входит в цикл Кребса..

Когда уровни низкие, продуцирование ацетилкофермента А осуществляется путем β-окисления жирных кислот.

внемитохондриальных

Когда уровень глюкозы высокий, количество цитрата также увеличивается. Цитрат превращается в ацетил коозим А и в оксалоацетат через АТФ цитрат лиазу.

Напротив, когда уровни низкие, КоА ацетилируется ацетил-СоА-синтетазой. Таким же образом этанол служит источником углерода для ацетилирования с помощью фермента алкогольдегидрогеназы..

функции

Ацетил-КоА присутствует в ряде различных метаболических путей. Вот некоторые из них:

Цикл лимонной кислоты

Acetyl CoA - это топливо, необходимое для запуска этого цикла. Ацетил-кофермент А конденсируется вместе с молекулой щавелево-уксусной кислоты в цитрате, реакция, катализируемая ферментом цитрат-синтазой.

Атомы этой молекулы продолжают свое окисление с образованием СО₂. Для каждой молекулы ацетил-КоА, которая входит в цикл, генерируется 12 молекул АТФ.

Липидный обмен

Ацетил-КоА является важным продуктом липидного обмена. Чтобы липид стал молекулой ацетил-кофермента А, необходимы следующие ферментативные стадии:

- Жирные кислоты должны быть «активированы». Этот процесс состоит из объединения жирных кислот в КоА. Для этого молекула АТФ расщепляется, чтобы обеспечить энергию, которая позволяет такой союз.

- Происходит окисление ацил-кофермента А, особенно между α и β-атомами углерода. Теперь эта молекула называется ацил-еноил-КоА. Этот шаг включает в себя преобразование FAD в FADH₂ (возьмите водороды).

- Двойная связь, образованная на предыдущем этапе, получает Н на альфа-углероде и гидроксил (-ОН) на бета.

- Происходит Β-окисление (β, потому что процесс происходит на этом уровне углерода). Гидроксильная группа превращается в кетогруппу.

- Молекула кофермента А расщепляет связь между атомами углерода. Указанное соединение связано с оставшейся жирной кислотой. Продукт представляет собой молекулу ацетил-КоА, а другую - с двумя атомами углерода меньше (длина последнего соединения зависит от начальной длины липида, например, если в нем было 18 атомов углерода, то результатом будет 16 конечных атомов углерода).

Это четырехступенчатый метаболический путь: окисление, гидратация, окисление и тиолиз, который повторяется до тех пор, пока две молекулы ацетил-КоА не останутся в качестве конечного продукта. То есть вся кислотная степень переходит в ацетил-КоА.

Стоит помнить, что эта молекула является основным топливом цикла Кребса и может войти в него. Энергетически этот процесс вызывает больше АТФ, чем углеводный обмен.

Синтез кетоновых тел

Образование кетоновых тел происходит из молекулы ацетилкофермента А, продукта окисления липидов. Этот путь называется кетогенезом и происходит в печени; в частности, это происходит в митохондриях клеток печени.

Кетоновые тела представляют собой гетерогенную группу водорастворимых соединений. Они являются водорастворимой версией жирных кислот.

Его фундаментальная роль заключается в том, чтобы служить топливом для определенных тканей. Особенно на голодных стадиях мозг может принимать кетоновые тела в качестве источника энергии. В нормальных условиях мозг превращается в глюкозу.

Глиоксилатный цикл

Этот путь происходит в специализированной органелле, называемой глиоксисомой, присутствующей только в растениях и других организмах, таких как простейшие. Ацетил-кофермент А превращается в сукцинат и может снова включаться в кислотный цикл Кребса..

Другими словами, этот путь позволяет пропустить определенные реакции цикла Кребса. Эту молекулу можно превратить в малат, который, в свою очередь, может превратиться в глюкозу.

Животные не обладают метаболизмом, необходимым для проведения этой реакции; следовательно, они не могут выполнить этот синтез сахаров. У животных все атомы углерода ацетил-КоА окисляются до СО₂, который не полезен для биосинтетического пути.

Разложение жирных кислот имеет в качестве конечного продукта ацетилкофермент А. Следовательно, у животных это соединение не может быть повторно введено в пути синтеза..

ссылки

1. Berg, J.M., Stryer L., & Tymoczko, J.L. (2007). биохимия. Я поменял.
2. Девлин Т. М. (2004). Биохимия: учебник с клиническими приложениями. Я поменял.
3. Koolman, J. & Röhm, K.H. (2005). Биохимия: текст и атлас. Ed. Panamericana Medical.
4. Пенья А., Арройо А., Гомес А. и Тапия Р. (2004). биохимия. Редакция Лимуса.
5. Voet, D. & Voet, J. G. (2006). биохимия. Ed. Panamericana Medical.