Acetils Koenzīms A struktūra, apmācība un funkcijas



The acetilcenzīms A, saīsināts kā acetil CoA, ir būtiska starpmolekula dažādiem lipīdu un olbaltumvielu un ogļhidrātu vielmaiņas ceļiem. Tās galvenās funkcijas ir acetilgrupas nogādāšana Krebsa ciklā.

Molekulas acetilkoenzīma A izcelsme var notikt dažādos ceļos; Šo molekulu var veidot mitohondrijās vai ārpus tām, atkarībā no tā, cik daudz glikozes ir vidē. Vēl viena acetil CoA īpašība ir tā, ka ar oksidāciju tiek saražota enerģija.

Indekss

  • 1 Struktūra
  • 2 Apmācība
    • 2.1. Intramitocondrial
    • 2.2. Extramitochondrial
  • 3 Funkcijas
    • 3.1. Citronskābes cikls
    • 3.2. Lipīdu metabolisms
    • 3.3. Ketona struktūru sintēze
    • 3.4 Glikoksilāta cikls
  • 4 Atsauces

Struktūra

Koenzīms A veidojas β-merkaptoetilamīna grupā, kuru saista saistība ar B5 vitamīnu, ko sauc arī par pantotēnskābi. Tāpat šī molekula ir saistīta ar 3'-fosforilētu ADP nukleotīdu. Acetilgrupa (-COCH3) ir pievienota šai struktūrai.

Šīs molekulas ķīmiskā formula ir C23H38N7O17P3S un molekulmasa ir 809,5 g / mol.

Apmācība

Kā minēts iepriekš, acetil CoA veidošanos var veikt mitohondrijās vai ārpus tām, un tas ir atkarīgs no vidējā glikozes līmeņa..

Intramitokondriāls

Ja glikozes līmenis ir augsts, acetils CoA veidojas šādi: glikolīzes gala produkts ir piruvāts. Lai šis savienojums nonāktu Krebsa ciklā, tas jāpārveido acetils CoA.

Šis solis ir būtisks, lai savienotu glikolīzi ar citiem šūnu elpošanas procesiem. Šis solis notiek mitohondriju matricā (prokariotu gadījumā tas notiek citozolā). Reakcija ietver šādas darbības:

- Lai šī reakcija notiktu, piruvāta molekulai jāievada mitohondriji.

- Tiek izvadīts piruvāta karboksilgrupa.

- Pēc tam šī molekula oksidējas. Pēdējais ietver NAD + pāreju uz NADH, pateicoties oksidācijas elektronu produktam.

- Oksidētā molekula saistās ar koenzīmu A.

Reakcijas, kas nepieciešamas acetilkoenzīma A ražošanai, katalizē nozīmīga lieluma enzīma komplekss, ko sauc par piruvāta dehidrogenāzi. Šī reakcija prasa kofaktoru grupas klātbūtni.

Šis solis ir būtisks šūnu regulēšanas procesā, jo šeit tiek nolemts acetils CoA daudzums, kas nonāk Krebsa ciklā..

Ja līmenis ir zems, acetilkoenzīma A ražošanu veic ar taukskābju β-oksidāciju..

Extramitochondrial

Ja glikozes līmenis ir augsts, palielinās arī citrāta daudzums. Citrāts tiek pārvērsts acetilacetīms A un oksaloacetātā, izmantojot ATP citrāta liāzi.

Turpretī, ja līmenis ir zems, CoA ir acetilēts ar acetil CoA sintetāzi. Tādā pašā veidā etanols kalpo kā oglekļa avots acetilēšanai ar spirta dehidrogenāzes fermentu.

Funkcijas

Acetil-CoA ir dažāda veida vielmaiņas ceļos. Daži no tiem ir šādi:

Citronskābes cikls

Acetils CoA ir degviela, kas nepieciešama šī cikla sākšanai. Acetilkoenzīms A tiek kondensēts kopā ar oksaletiķskābes molekulu citrāta veidā, ko katalizē citrāta sintāzes enzīms..

Šīs molekulas atomi turpina oksidēšanos, veidojot CO2. Katrai acetil CoA molekulai, kas nonāk ciklā, rodas 12 ATP molekulas.

Lipīdu vielmaiņa

Acetils CoA ir svarīgs lipīdu vielmaiņas produkts. Lai lipīds kļūtu par acetilkoenzīma A molekulu, ir nepieciešami šādi enzīmu soļi:

- Taukskābēm jābūt "aktivizētām". Šis process sastāv no taukskābju savienošanas ar CoA. Šim nolūkam ATP molekula tiek sadalīta, lai nodrošinātu enerģiju, kas ļauj šādu savienību.

- Acilkoenzīma A oksidācija notiek, īpaši starp α un β oglekļa atomiem. Tagad molekulu sauc par acil-enoil CoA. Šis solis ietver FAD pārveidošanu par FADH2 (ņemiet ūdeņradis).

- Divkāršā saite, kas veidojas iepriekšējā posmā, saņem H uz alfa oglekļa un hidroksilgrupa (-OH) uz beta.

- Oxid notiek oksidācija (β, jo process notiek šajā oglekļa līmenī). Hidroksilgrupa tiek pārveidota keto grupā.

- Koenzīma A molekula sašķeļ oglekļa savienojumu. Minētais savienojums ir saistīts ar atlikušo taukskābi. Produkts ir acetils CoA molekula un vēl viens ar diviem oglekļa atomiem (pēdējā savienojuma garums ir atkarīgs no lipīda sākotnējā garuma, piemēram, ja tai ir 18 oglekļa atomi, rezultāts būs 16 galīgie oglekļi).

Šis četru pakāpju metabolisma ceļš: oksidācija, hidratācija, oksidēšanās un tiolīze, kas tiek atkārtota, līdz divas acetil CoA molekulas paliek kā galaprodukts. Tas nozīmē, ka visas skābes pakāpes tiek nodotas acetils CoA.

Ir vērts atcerēties, ka šī molekula ir galvenais Krebsa cikla degviela un var tajā iekļūt. Enerģiski šis process rada vairāk ATP nekā ogļhidrātu metabolisms.

Ketona struktūru sintēze

Ketona struktūru veidošanās notiek no acetilkoenzīma A molekulas, kas ir lipīdu oksidācijas produkts. Šo ceļu sauc par ketogenēzi un notiek aknās; īpaši tas notiek aknu šūnu mitohondrijās.

Ketona ķermeņi ir neviendabīga ūdenī šķīstošu savienojumu grupa. Tie ir ūdenī šķīstošās taukskābju versijas.

Tās galvenais uzdevums ir darboties kā degviela noteiktiem audiem. Jo īpaši tukšā dūšā, smadzenes var izmantot ketona ķermeņus kā enerģijas avotu. Normālos apstākļos smadzenes kļūst par glikozi.

Glikoksilāta cikls

Šis ceļš parādās specializētā organelē, ko sauc par glikoksizomu, kas atrodas tikai augos un citos organismos, piemēram, vienšūņos. Acetil-koenzīms A tiek pārveidots par sukcinātu un to var atkārtoti iekļaut Krebs skābes ciklā.

Citiem vārdiem sakot, šis ceļš ļauj izlaist dažas Krebsa cikla reakcijas. Šo molekulu var pārvērst malātā, kas savukārt var pārvērsties par glikozi.

Dzīvniekiem nav šīs reakcijas veikšanai nepieciešamā metabolisma; tāpēc viņi nespēj veikt šo cukuru sintēzi. Dzīvniekiem visi acetil CoA ogles ir oksidēti līdz CO2, kas nav noderīgs biosintētiskajam ceļam.

Taukskābju noārdīšanās galaprodukts ir acetilsenzīms A. Tādēļ dzīvniekiem šo savienojumu nevar atkārtoti ievadīt sintētiskajos ceļos..

Atsauces

  1. Berg, J. M., Stryer, L., un Tymoczko, J. L. (2007). Bioķīmija. Es mainīju.
  2. Devlin, T. M. (2004). Bioķīmija: mācību grāmata ar klīniskiem pielietojumiem. Es mainīju.
  3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Bioķīmija: teksts un atlants. Ed. Panamericana Medical.
  4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A., un Tapia R. (2004). Bioķīmija. Redakcija Limusa.
  5. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Bioķīmija. Ed. Panamericana Medical.