Struktura, trening i funkcije acetil koenzima

acetil koenzim A, skraćeno kao acetil CoA, ključna je intermedijarna molekula za različite metaboličke putove lipida i proteina i ugljikohidrata. Među njegovim glavnim funkcijama je isporuka acetilne skupine u Krebsov ciklus.

Podrijetlo molekule acetil koenzim A može nastati različitim putevima; Ova molekula može se formirati unutar ili izvan mitohondrija, ovisno o tome koliko je glukoze u okolišu. Još jedna karakteristika acetil CoA je da se oksidacijom dobiva energija.

indeks

• 1 Struktura
• 2 Obuka
  • 2.1 Intramitokondrijsko
  • 2.2 Extramitochondrial
• 3 Funkcije
  • 3.1 Ciklus limunske kiseline
  • 3.2 Metabolizam lipida
  • 3.3 Sinteza ketonskih tijela
  • 3.4 Glikoksilatni ciklus
• 4 Reference

struktura

Koenzim A je formiran od skupine β-merkaptoetilamina koja je vezana za vezu s vitaminom B5, također nazvanom pantotenska kiselina. Isto tako, ova molekula je vezana za 3'-fosforilirani ADP nukleotid. Acetil skupina (-COCH₃) je priključen na ovu strukturu.

Kemijska formula ove molekule je C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S i ima molekulsku masu od 809,5 g / mol.

trening

Kao što je gore spomenuto, formiranje acetil CoA može se provesti unutar ili izvan mitohondrija i ovisi o razinama glukoze prisutne u mediju..

intramitochondrial

Kada su razine glukoze visoke, nastaje acetil CoA na sljedeći način: konačni produkt glikolize je piruvat. Da bi ovaj spoj ušao u Krebsov ciklus, on se mora transformirati u acetil CoA.

Ovaj korak je ključan za povezivanje glikolize s drugim procesima staničnog disanja. Taj se korak događa u mitohondrijskom matriksu (u prokariotima se javlja u citosolu). Reakcija uključuje sljedeće korake:

- Da bi se ta reakcija odigrala, molekula piruvata mora ući u mitohondrije.

- Karboksilna skupina piruvata je eliminirana.

- Nakon toga se ova molekula oksidira. Ovo posljednje uključuje prolazak NAD + u NADH zahvaljujući oksidacijskom produktu elektrona.

- Oksidirana molekula veže se na koenzim A.

Reakcije potrebne za proizvodnju acetil koenzima A katalizirane su enzimskim kompleksom značajne veličine pod nazivom piruvat dehidrogenaza. Ova reakcija zahtijeva prisutnost skupine kofaktora.

Ovaj korak je kritičan u procesu stanične regulacije, jer se ovdje odlučuje o količini acetil CoA koja ulazi u Krebsov ciklus..

Kada su razine niske, proizvodnja acetil koenzima A provodi se β-oksidacijom masnih kiselina..

extramitochondrial

Kada su razine glukoze visoke, količina citrata se također povećava. Citrat se transformira u acetil koezim A i u oksaloacetat preko ATP citrat lijaze.

Nasuprot tome, kada su razine niske, CoA je acetiliran acetil CoA sintetazom. Na isti način, etanol služi kao izvor ugljika za acetilaciju pomoću enzima alkohol dehidrogenaze.

funkcije

Acetil-CoA prisutan je u nizu različitih metaboličkih putova. Neke od njih su sljedeće:

Ciklus limunske kiseline

Acetil CoA je gorivo potrebno za pokretanje ovog ciklusa. Acetil koenzim A kondenzira se zajedno s molekulom oksalacetatne kiseline u citratu, reakcija katalizirana enzimom citrat sintetazom.

Atomi ove molekule nastavljaju svoju oksidaciju u CO₂. Za svaku molekulu acetil CoA koja ulazi u ciklus generira se 12 molekula ATP.

Metabolizam lipida

Acetil CoA je važan proizvod metabolizma lipida. Da bi lipid postao molekula acetil koenzima A, potrebni su slijedeći enzimatski koraci:

- Masne kiseline moraju biti "aktivirane". Ovaj proces se sastoji od spajanja masne kiseline sa CoA. Za to, molekula ATP se cijepa kako bi se dobila energija koja omogućuje takvu uniju.

- Nastaje oksidacija acil koenzima A, specifično između a i β ugljika. Sada se molekula naziva acil-enoil CoA. Ovaj korak uključuje pretvorbu FAD u FADH₂ (uzmi vodiče).

- Dvostruka veza formirana u prethodnom koraku dobiva H na alfa ugljiku i hidroksil (-OH) na beta.

- Dolazi do ation-oksidacije (β jer se proces odvija na toj razini ugljika). Hidroksilna skupina se transformira u keto skupinu.

- Molekula koenzima A cijepa vezu između ugljika. Spomenuti spoj je vezan na preostalu masnu kiselinu. Proizvod je molekula acetil CoA, a druga s dva ugljikova atoma manja (dužina posljednjeg spoja ovisi o početnoj duljini lipida, na primjer, ako ima 18 ugljika, rezultat će biti 16 finalnih ugljika).

Ovaj metabolički put u četiri koraka: oksidacija, hidratacija, oksidacija i tioliza, koji se ponavlja sve dok dvije molekule acetil CoA ne ostanu kao konačni proizvod. Odnosno, sve vrste kiseline prelaze u acetil CoA.

Vrijedi zapamtiti da je ova molekula glavno gorivo Krebsovog ciklusa i može ući u nju. Energetski, ovaj proces potiče više ATP nego metabolizam ugljikohidrata.

Sinteza ketonskih tijela

Nastajanje ketonskih tijela nastaje iz molekule acetil koenzima A, produkta oksidacije lipida. Ovaj se put naziva ketogeneza i javlja se u jetri; to se posebno događa u mitohondrijima stanica jetre.

Ketonska tijela su heterogena skupina spojeva topljivih u vodi. Oni su u vodi topljiva inačica masnih kiselina.

Njegova je temeljna uloga djelovati kao gorivo za određena tkiva. Osobito u postnim fazama, mozak može uzeti ketonska tijela kao izvor energije. U normalnim uvjetima mozak se pretvara u glukozu.

Glyoxylate ciklus

Ovaj se put javlja u specijaliziranoj organelu zvanoj glioksizom, prisutnoj samo u biljkama i drugim organizmima, kao što su protozoe. Acetil koenzim A pretvara se u sukcinat i može se ponovno ugraditi u ciklus Krebsove kiseline.

Drugim riječima, ovaj put dopušta preskakanje određenih reakcija Krebsovog ciklusa. Ova se molekula može pretvoriti u malat, koji se može pretvoriti u glukozu.

Životinje ne posjeduju potreban metabolizam za provođenje ove reakcije; dakle, oni nisu u stanju izvesti ovu sintezu šećera. Kod životinja su svi ugljikovi acetil CoA oksidirani u CO₂, što nije korisno za biosintetski put.

Razgradnja masnih kiselina ima kao konačni produkt acetil koenzim A. Stoga se kod životinja ovaj spoj ne može ponovno uvesti u sintetske puteve..

reference

1. Berg, J. M., Stryer, L., i Tymoczko, J.L. (2007). biokemija. Preokrenuo sam.
2. Devlin, T. M. (2004). Biokemija: udžbenik s kliničkom primjenom. Preokrenuo sam.
3. Koolman, J., i Röhm, K.H. (2005). Biokemija: tekst i atlas. Ed Panamericana Medical.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A., i Tapia R. (2004). biokemija. Uvodnik Limusa.
5. Voet, D., & Voet, J.G. (2006). biokemija. Ed Panamericana Medical.