Plik acetylo-koenzym A., w skrócie acetylo-CoA, jest kluczową cząsteczką pośrednią dla różnych szlaków metabolicznych zarówno lipidów, jak i białek i węglowodanów. Jego główne funkcje obejmują dostarczanie grupy acetylowej do cyklu Krebsa..
Pochodzenie cząsteczki acetylokoenzymu A może następować różnymi drogami; Ta cząsteczka może tworzyć się wewnątrz mitochondriów lub poza nimi, w zależności od ilości glukozy w środowisku. Inną cechą charakterystyczną acetylo-CoA jest to, że energia jest wytwarzana podczas jego utleniania.
Indeks artykułów
Koenzym A składa się z grupy β-merkaptoetyloaminy połączonej wiązaniem z witaminą B5, zwanej również kwasem pantotenowym. Podobnie, ta cząsteczka jest połączona z ADP 3'-fosforylowanym nukleotydem. Grupa acetylowa (-COCH3) jest przymocowany do tej konstrukcji.
Wzór chemiczny tej cząsteczki to C.2. 3H.38N7LUB17P.3S y ma masę cząsteczkową 809,5 g / mol.
Jak wspomniano powyżej, tworzenie się acetylo-CoA może mieć miejsce wewnątrz lub na zewnątrz mitochondriów i zależy od poziomu glukozy obecnej w pożywce..
Gdy poziom glukozy jest wysoki, acetylo-CoA tworzy się w następujący sposób: końcowym produktem glikolizy jest pirogronian. Aby związek ten wszedł w cykl Krebsa, musi zostać przekształcony w acetylo-CoA.
Ten krok ma kluczowe znaczenie dla połączenia glikolizy z innymi procesami oddychania komórkowego. Ten etap zachodzi w macierzy mitochondrialnej (u prokariotów występuje w cytozolu). Reakcja obejmuje następujące kroki:
- Aby ta reakcja zaszła, cząsteczka pirogronianu musi dostać się do mitochondriów.
- Grupa karboksylowa pirogronianu jest usuwana.
- Następnie ta cząsteczka jest utleniana. Ten ostatni obejmuje przejście z NAD + do NADH dzięki produktowi utleniania elektronów.
- Utleniona cząsteczka wiąże się z koenzymem A..
Reakcje niezbędne do produkcji acetylo-koenzymu A są katalizowane przez kompleks enzymów o znacznej wielkości zwany dehydrogenazą pirogronianową. Ta reakcja wymaga obecności grupy kofaktorów.
Ten krok jest krytyczny w procesie regulacji komórki, ponieważ tutaj decyduje się o ilości acetylo-CoA, która wchodzi do cyklu Krebsa..
Gdy poziomy są niskie, produkcja acetylokoenzymu A odbywa się poprzez β-oksydację kwasów tłuszczowych.
Gdy poziom glukozy jest wysoki, wzrasta również ilość cytrynianu. Cytrynian jest przekształcany w acetylo-koezym A i szczawiooctan przez enzym ATP liazę cytrynianową.
W przeciwieństwie do tego, gdy poziomy są niskie, CoA jest acetylowany przez syntetazę acetylo-CoA. W ten sam sposób etanol służy jako źródło węgla do acetylacji za pomocą enzymu dehydrogenazy alkoholowej..
Acetylo-CoA występuje w wielu różnych szlakach metabolicznych. Oto niektóre z nich:
Acetylo CoA jest paliwem potrzebnym do rozpoczęcia tego cyklu. Acetylokoenzym A jest kondensowany razem z cząsteczką kwasu szczawiooctowego do cytrynianu, w reakcji katalizowanej przez enzym syntazę cytrynianu..
Atomy tej cząsteczki kontynuują utlenianie, aż utworzą COdwa. Na każdą cząsteczkę acetylo-CoA, która wchodzi w cykl, generowanych jest 12 cząsteczek ATP.
Acetylo CoA jest ważnym produktem metabolizmu lipidów. Aby lipid stał się cząsteczką acetylo-koenzymu A, wymagane są następujące etapy enzymatyczne:
- Kwasy tłuszczowe muszą zostać „aktywowane”. Proces ten polega na wiązaniu kwasów tłuszczowych z CoA. Aby to zrobić, cząsteczka ATP jest rozszczepiana, aby zapewnić energię, która umożliwia to połączenie.
- Następuje utlenianie acylokoenzymu A, szczególnie między atomami węgla α i β. Teraz cząsteczka nazywa się acylo-a enoilem CoA. Ten krok obejmuje konwersję z FAD do FADHdwa (weź wodory).
- Podwójne wiązanie utworzone w poprzednim etapie otrzymuje H na węglu alfa i hydroksyl (-OH) na beta.
- Następuje Β-utlenianie (β, ponieważ proces zachodzi na poziomie tego węgla). Grupa hydroksylowa przekształca się w grupę ketonową.
- Cząsteczka koenzymu A rozdziela wiązanie między atomami węgla. Wspomniany związek jest związany z pozostałym kwasem tłuszczowym. Produkt jest cząsteczką acetylo-CoA i inną o dwóch atomach węgla mniej (długość ostatniego związku zależy od początkowej długości lipidu. Na przykład, gdyby miał 18 atomów węgla, wynikiem byłoby 16 końcowych atomów węgla).
Ten czteroetapowy szlak metaboliczny: utlenianie, hydratacja, utlenianie i tioliza, który powtarza się, aż dwie cząsteczki acetylo-CoA pozostaną jako produkt końcowy. Oznacza to, że wszystkie gatunki kwasu stają się acetylo-CoA.
Warto pamiętać, że ta cząsteczka jest głównym paliwem cyklu Krebsa i może do niego wejść. Energetycznie ten proces wytwarza więcej ATP niż metabolizm węglowodanów.
Tworzenie ciał ketonowych zachodzi z cząsteczki acetylokoenzymu A, produktu utleniania lipidów. Ten szlak nazywa się ketogenezą i zachodzi w wątrobie; w szczególności występuje w mitochondriach komórek wątroby.
Ciała ketonowe to niejednorodny zestaw związków rozpuszczalnych w wodzie. Są rozpuszczalną w wodzie wersją kwasów tłuszczowych.
Jego podstawową rolą jest działanie jako paliwo dla określonych tkanek. Mózg może przyjmować ciała ketonowe jako źródło energii zwłaszcza na etapach postu. W normalnych warunkach mózg wykorzystuje glukozę.
Szlak ten zachodzi w wyspecjalizowanej organelli zwanej glioksysomem, występującej tylko w roślinach i innych organizmach, takich jak pierwotniaki. Acetylokoenzym A przekształca się w bursztynian i może zostać ponownie włączony do cyklu kwasowego Krebsa.
Innymi słowy, ta ścieżka umożliwia pominięcie pewnych reakcji cyklu Krebsa. Tę cząsteczkę można przekształcić w jabłczan, który z kolei można przekształcić w glukozę..
Zwierzęta nie mają metabolizmu niezbędnego do przeprowadzenia tej reakcji; dlatego nie są w stanie przeprowadzić tej syntezy cukrów. U zwierząt wszystkie węgle acetylo-CoA są utleniane do COdwa, co nie jest przydatne na ścieżce biosyntezy.
Końcowym produktem rozkładu kwasów tłuszczowych jest acetylokoenzym A. Dlatego u zwierząt związek ten nie może być ponownie wprowadzany na drodze syntezy.
Jeszcze bez komentarzy