Acetyl Coenzym En struktur, træning og funktioner

den acetylcoenzym A, forkortet acetyl CoA, er et afgørende mellemliggende molekyle for forskellige metaboliske veje for både lipider og proteiner og kulhydrater. Blandt hovedfunktionerne er at levere acetylgruppen til Krebs-cyklen.

Oprindelsen af ​​molekylet acetylkoenzym A kan forekomme gennem forskellige veje; Dette molekyle kan dannes inden for eller uden for mitokondrier afhængigt af hvor meget glukose der er i miljøet. En anden karakteristisk for acetyl CoA er, at der med sin oxidation produceres energi.

indeks

• 1 struktur
• 2 træning
  • 2.1 Intramitocondrial
  • 2.2 ekstramitokondriel
• 3 funktioner
  • 3.1 Cyklus af citronsyre
  • 3.2 Lipids metabolisme
  • 3.3 Syntese af ketonlegemer
  • 3,4 Glyoxylatcyklus
• 4 referencer

struktur

Coenzym A dannes af en β-mercaptoethylamingruppe bundet af et link til vitamin B5, også kaldet pantothensyre. Ligeledes er dette molekyle forbundet med et 3'-phosphoryleret ADP nukleotid. En acetylgruppe (-COCH₃) er knyttet til denne struktur.

Den kemiske formel af dette molekyle er C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S og har en molekylvægt på 809,5 g / mol.

uddannelse

Som nævnt ovenfor kan dannelsen af ​​acetyl CoA udføres inden for eller uden for mitokondrier og afhænger af glucoseniveauerne, der er til stede i mediet.

intramitochondrial

Når glukoseniveauerne er høje, dannes acetyl CoA på følgende måde: Det endelige produkt af glycolyse er pyruvat. For at denne forbindelse skal komme ind i Krebs-cyklen, skal den omdannes til acetyl CoA.

Dette trin er afgørende for at forbinde glycolyse med de andre cellulære respirationsprocesser. Dette trin forekommer i mitokondriamatrixen (i prokaryoter forekommer det i cytosolen). Reaktionen involverer de følgende trin:

- For at denne reaktion skal finde sted, skal pyruvatmolekylet komme ind i mitokondrierne.

- Carboxylgruppen af ​​pyruvat elimineres.

- Derefter oxideres dette molekyle. Sidstnævnte involverer passagen af ​​NAD + til NADH takket være elektronernes produkt af oxidation.

- Det oxiderede molekyle binder til coenzym A.

De reaktioner, der er nødvendige til fremstilling af acetylco-enzym A, katalyseres af et enzymkompleks af væsentlig størrelse kaldet pyruvatdehydrogenase. Denne reaktion kræver tilstedeværelsen af ​​en gruppe af cofaktorer.

Dette trin er kritisk i forbindelse med celleregulering, da der her bestemmes mængden af ​​acetyl CoA, der kommer ind i Krebs-cyklen..

Når niveauerne er lave, udføres produktionen af ​​acetylco-enzym A ved β-oxidation af fedtsyrerne.

extramitochondrial

Når glukoseniveauerne er høje, øges mængden af ​​citrat også. Citrat transformeres til acetylcozyme A og ind i oxaloacetat gennem ATP citrat lyase.

I modsætning hertil, når niveauerne er lave, acetyleres CoA ved acetyl CoA-syntetase. På samme måde tjener ethanol som en carbonkilde til acetylering ved hjælp af alkohol dehydrogenase enzymet.

funktioner

Acetyl-CoA er til stede i en række forskellige metaboliske veje. Nogle af disse er følgende:

Citronsyre cyklus

Acetyl CoA er det brændsel, der er nødvendigt for at starte denne cyklus. Acetylcoenzym A kondenseres sammen med et molekyle oxaleddikesyre i citrat, en reaktion katalyseret af enzymcitratsyntasen.

Atomer af dette molekyle fortsætter deres oxidation til dannelse af CO₂. For hvert molekyle af acetyl CoA, der kommer ind i cyklen, genereres 12 molekyler af ATP.

Lipid metabolisme

Acetyl CoA er et vigtigt produkt af lipidmetabolisme. For at et lipid skal blive et molekyle af acetylco-enzym A, kræves følgende enzymatiske trin:

- Fedtsyrerne skal "aktiveres". Denne proces består af sammenslutning af fedtsyren til CoA. Til dette spaltes et ATP-molekyle for at tilvejebringe den energi, der tillader en sådan union.

- Oxidation af acylco-enzym A forekommer specifikt mellem a og β-carbonatomer. Nu kaldes molekylet acyl-a enoyl CoA. Dette trin involverer omdannelsen af ​​FAD til FADH₂ (tag hydrogenerne).

- Dobbeltbindingen dannet i det foregående trin modtager en H på alfa carbon og en hydroxyl (-OH) på beta.

- B-oxidation forekommer (β fordi processen forekommer på dette kulstofniveau). Hydroxylgruppen omdannes til en ketogruppe.

- Et molekyle af coenzym A spalter bindingen mellem carbonerne. Den nævnte forbindelse binder til den resterende fedtsyre. Produktet er et molekyl acetyl CoA og en anden med to carbonatomer mindre (længden af ​​den sidste forbindelse afhænger af lipidens indledende længde, for eksempel hvis den havde 18 carbonatomer, vil resultatet være 16 endelige carbonatomer).

Denne 4-trins metaboliske vej: oxidation, hydrering, oxidation og thiolyse, som gentages indtil to acetyl CoA-molekyler forbliver som slutprodukt. Det vil sige, at alt syrekvalitet passerer til acetyl CoA.

Det er værd at huske, at dette molekyle er Krebs-cyklens vigtigste brændstof og kan komme ind i det. Energetisk, denne proces stammer fra mere ATP end kulhydratmetabolisme.

Syntese af ketonlegemer

Dannelsen af ​​ketonlegemer forekommer fra et molekyle acetylco-enzym A, et produkt af lipidoxidation. Denne rute kaldes ketogenese og forekommer i leveren; specifikt forekommer det i mitokondrier af leverceller.

Ketonlegemer er en heterogen gruppe af vandopløselige forbindelser. De er den vandopløselige version af fedtsyrerne.

Dens grundlæggende rolle er at fungere som brændstoffer til visse væv. Især i faste stadier kan hjernen tage ketonkroppen som en energikilde. Under normale forhold vender hjernen sig mod glukose.

Glyoxylatcyklus

Denne rute forekommer i en specialiseret organel kaldet glyoxisom, kun til stede i planter og andre organismer, såsom protozoer. Acetylcoenzym A transformeres til succinat og kan inkorporeres igen i Krebs-syrecyklussen.

Med andre ord tillader denne vej, at visse reaktioner fra Krebs-cyklen overspringes. Dette molekyle kan omdannes til malat, som igen kan blive glukose.

Dyrene har ikke den metabolisme, der er nødvendig for at udføre denne reaktion; derfor kan de ikke udføre denne syntese af sukkerarter. I dyr oxideres alle carbonatomer af acetyl CoA til CO₂, hvilket ikke er nyttigt for en biosyntetisk vej.

Nedbrydningen af ​​fedtsyrer har som slutprodukt acetylco-enzym A. Derfor kan denne forbindelse ikke på dyr genindføres til syntetiske ruter.

referencer

1. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). biokemi. Jeg vendte om.
2. Devlin, T. M. (2004). Biokemi: lærebog med kliniske anvendelser. Jeg vendte om.
3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokemi: tekst og atlas. Ed. Panamericana Medical.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A., & Tapia R. (2004). biokemi. Editorial Limusa.
5. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). biokemi. Ed. Panamericana Medical.