Acetylkoenzym A Struktur, dannelse og funktioner

2656
Sherman Hoover
Acetylkoenzym A Struktur, dannelse og funktioner

Det acetylcoenzym A, forkortet acetyl CoA, er det et afgørende mellemmolekyle for forskellige metaboliske veje for både lipider og proteiner og kulhydrater. Dets vigtigste funktioner inkluderer levering af acetylgruppen til Krebs-cyklussen..

Oprindelsen af ​​acetylcoenzym A-molekylet kan forekomme ad forskellige veje; Dette molekyle kan dannes inde i mitokondrier eller uden for det, afhængigt af hvor meget glukose der er i miljøet. Et andet kendetegn ved acetyl CoA er, at der produceres energi med dets oxidation.

Artikelindeks

  • 1 Struktur
  • 2 Træning
    • 2.1 Intramitokondrie
    • 2.2 Ekstramitokondrie
  • 3 funktioner
    • 3.1 Citronsyrecyklus
    • 3.2 Lipidmetabolisme
    • 3.3 Syntese af ketonlegemer
    • 3.4 Glyoxylatcyklus
  • 4 Referencer

Struktur

Koenzym A består af en β-mercaptoethylamin-gruppe bundet af en binding til vitamin B5, også kaldet pantothensyre. Ligeledes er dette molekyle bundet til et 3'-phosphoryleret nukleotid ADP. En acetylgruppe (-COCH3) er knyttet til denne struktur.

Den kemiske formel for dette molekyle er C2. 3H38N7ELLER17P3S y har en molekylvægt på 809,5 g / mol.

Uddannelse

Som nævnt ovenfor kan dannelsen af ​​acetyl CoA finde sted inden for eller uden for mitokondrierne og afhænger af niveauerne af glucose til stede i mediet..

Intramitokondrie

Når glukoseniveauerne er høje, dannes acetyl CoA som følger: slutproduktet af glykolyse er pyruvat. For at denne forbindelse kan komme ind i Krebs-cyklussen, skal den omdannes til acetyl CoA.

Dette trin er afgørende for at forbinde glykolyse med de andre processer af cellulær respiration. Dette trin forekommer i den mitokondrie matrix (i prokaryoter forekommer det i cytosolen). Reaktionen involverer følgende trin:

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

- Carboxylgruppen af ​​pyruvat fjernes.

- Derefter oxideres dette molekyle. Sidstnævnte involverer passage fra NAD + til NADH takket være elektronproduktet fra oxidationen.

- Det oxiderede molekyle binder til coenzym A.

De nødvendige reaktioner til produktion af acetylcoenzym A katalyseres af et enzymkompleks af signifikant størrelse kaldet pyruvatdehydrogenase. Denne reaktion kræver tilstedeværelse af en gruppe medfaktorer.

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

Når niveauerne er lave, udføres produktionen af ​​acetylcoenzym A ved β-oxidation af fedtsyrer.

Ekstramitokondrie

Når glukoseniveauerne er høje, øges mængden af ​​citrat også. Citrat omdannes til acetylcozyme A og oxaloacetat af enzymet ATP citratlyase.

I modsætning hertil, når niveauerne er lave, acetyleres CoA med acetyl CoA-synthetase. På samme måde tjener ethanol som en kilde til carbonatomer til acetylering ved hjælp af enzymet alkoholdehydrogenase..

Funktioner

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

Citronsyrecyklus

Acetyl CoA er det nødvendige brændstof for at starte denne cyklus. Acetylcoenzym A kondenseres sammen med et molekyle oxaloeddikesyre til citrat, en reaktion katalyseret af enzymet citratsyntase..

Atomerne i dette molekyle fortsætter deres oxidation, indtil de danner COto. For hvert molekyle af acetyl CoA, der kommer ind i cyklussen, genereres 12 ATP-molekyler.

Lipidmetabolisme

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

- Fedtsyrer skal "aktiveres". Denne proces består af fedtsyrebinding til CoA. For at gøre dette spaltes et molekyle af ATP for at give den energi, der tillader denne forening.

- Acylcoenzym A-oxidation forekommer specifikt mellem α- og β-carbonatomer. Nu kaldes molekylet acyl-en enoyl CoA. Dette trin involverer konvertering fra FAD til FADHto (tag hydrogenerne).

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

- Β-oxidation opstår (β fordi processen sker på niveauet for det kulstof). Hydroxylgruppen omdannes til en ketogruppe.

- Et molekyle af coenzym A opdeler bindingen mellem kulstofferne. Nævnte forbindelse er bundet til den resterende fedtsyre. Produktet er et acetyl CoA-molekyle og et andet med to færre kulstofatomer (længden af ​​den sidste forbindelse afhænger af den oprindelige længde af lipidet. Hvis det f.eks. Havde 18 carbonatomer, ville resultatet være 16 endelige carbonatomer).

Denne firetrins metaboliske vej: oxidation, hydrering, oxidation og thiolysis, som gentages, indtil to molekyler af acetyl CoA forbliver som slutprodukt. Det vil sige, at hele syrekvaliteten bliver acetyl CoA.

Det er værd at huske, at dette molekyle er det vigtigste brændstof i Krebs-cyklussen og kan komme ind i det. Energisk producerer denne proces mere ATP end kulhydratmetabolisme.

Syntese af ketonlegemer

Dannelsen af ​​ketonlegemer forekommer fra et molekyle af acetylcoenzym A, et produkt af lipidoxidation. Denne vej kaldes ketogenese, og den forekommer i leveren; specifikt forekommer det i mitokondrier i leverceller.

Ketonlegemer er et heterogent sæt af forbindelser, der er opløselige i vand. De er den vandopløselige version af fedtsyrer.

Dets grundlæggende rolle er at fungere som brændstof for visse væv. Især i faste faser kan hjernen påtage sig ketonlegemer som en energikilde. Under normale forhold bruger hjernen glukose.

Glyoxylatcyklus

Denne vej forekommer i en specialiseret organel kaldet glyoxysom, der kun findes i planter og andre organismer, såsom protozoer. Acetylcoenzym A omdannes til succinat og kan inkorporeres tilbage i Krebs syrekredsløbet.

Med andre ord gør denne vej det muligt at springe over visse reaktioner i Krebs-cyklussen. Dette molekyle kan omdannes til malat, som igen kan omdannes til glukose..

Dyr har ikke det nødvendige stofskifte for at udføre denne reaktion; derfor er de ude af stand til at udføre denne syntese af sukker. Hos dyr oxideres alle carbonatomer af acetyl CoA til COto, hvilket ikke er nyttigt til en biosyntesevej.

Slutproduktet af nedbrydning af fedtsyrer er acetylcoenzym A. Derfor kan denne forbindelse hos dyr ikke genindføres i syntetiske ruter.

Referencer

  1. Berg, J. M., Stryer, L. og Tymoczko, J. L. (2007). Biokemi. Omvendt.
  2. Devlin, T. M. (2004). Biokemi: Lærebog med kliniske applikationer. Omvendt.
  3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokemi: tekst og atlas. Panamerican Medical Ed..
  4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A. og Tapia R. (2004). Biokemi. Redaktionel Limusa.
  5. Voet, D. og Voet, J. G. (2006). Biokemi. Panamerican Medical Ed..

Endnu ingen kommentarer