ACETYLKOENZYM A: STRUKTUR, BILDNING OCH FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

Den acetylkoenzym A , är acetyl-CoA förkortat en mellanliggande molekyl avgörande för olika metaboliska vägar av både lipid och protein och kolhydrater. Dess huvudfunktioner inkluderar att leverera acetylgruppen till Krebs-cykeln.

Ursprunget till acetylkoenzym A-molekylen kan uppstå genom olika vägar; Denna molekyl kan bildas inom eller utanför mitokondrierna, beroende på hur mycket glukos som finns i miljön. Ett annat kännetecken för acetyl CoA är att energi produceras med dess oxidation.

Strukturera

Koenzym A består av en p-merkaptoetylamin-grupp kopplad till en bindning till vitamin B5, även kallad pantotensyra. På samma sätt är denna molekyl kopplad till en 3'-fosforylerad nukleotid ADP. En acetylgrupp (-COCH ₃ ) är fäst vid denna struktur.

Den kemiska formeln för denna molekyl är C ₂₃ H ₃₈ N ₇ O ₁₇ P ₃ S och har en molekylvikt av 809,5 g / mol.

Träning

Som nämnts ovan kan bildningen av acetyl CoA ske inom eller utanför mitokondrierna och beror på nivåerna av glukos som finns i mediet.

intramitokondriella

När glukosnivån är hög, bildas acetyl CoA enligt följande: slutprodukten av glykolys är pyruvat. För att denna förening ska gå in i Krebs-cykeln måste den omvandlas till acetyl CoA.

Detta steg är avgörande för att ansluta glykolys till de andra processerna för cellulär andning. Detta steg inträffar i mitokondrial matris (i prokaryoter förekommer det i cytosolen). Reaktionen involverar följande steg:

- För att denna reaktion ska äga rum måste pyruvatmolekylen komma in i mitokondrierna.

- Karboxylgruppen av pyruvat tas bort.

- Därefter oxideras denna molekyl. Det senare för innebär övergången från NAD + till NADH tack vare elektronproduktionen av oxidation.

- Den oxiderade molekylen binder till koenzym A.

Reaktionerna som är nödvändiga för produktion av acetylkoenzym A katalyseras av ett enzymkomplex av betydande storlek som kallas pyruvatdehydrogenas. Denna reaktion kräver närvaron av en grupp kofaktorer.

Detta steg är kritiskt i processen för cellreglering, eftersom mängden acetyl CoA som kommer in i Krebs-cykeln avgörs här.

När nivåerna är låga, produceras acetylkoenzym A genom p-oxidation av fettsyror.

Extramitochondrial

När glukosnivåerna är höga ökar också mängden citrat. Citrat transformeras till acetylko-enzym A och oxaloacetat av enzymet ATP-citratlyas.

Däremot, när nivåerna är låga, acetyleras CoA med acetyl CoA-syntetas. På samma sätt tjänar etanol som en källa för kol för acetylering med hjälp av enzymet alkoholdehydrogenas.

Funktioner

Acetyl-CoA finns i ett antal olika metaboliska vägar. Några av dessa är följande:

Citronsyracykel

Acetyl CoA är det bränsle som behövs för att starta denna cykel. Acetylkoenzym A kondenseras tillsammans med en molekyl oxaloättiksyra till citrat, en reaktion katalyserad av enzymet citratsyntas.

Atomerna i denna molekyl fortsätter sin oxidation tills de bildar CO ₂ . För varje molekyl av acetyl CoA som kommer in i cykeln genereras 12 molekyler av ATP.

Lipidmetabolism

Acetyl CoA är en viktig produkt i lipidmetabolismen. För att en lipid ska bli en acetylkoenzym A-molekyl krävs följande enzymatiska steg:

- Fettsyror måste "aktiveras". Denna process består av fettsyrabindningen till CoA. För att göra detta klyvs en ATP-molekyl för att tillhandahålla den energi som tillåter denna förening.

- Oxidation av acylkoenzym A inträffar, speciellt mellan α- och ß-kolatomerna. Nu kallas molekylen acyl-a enoyl CoA. Detta steg involverar omvandling av FAD till FADH ₂ (tar väten).

- Den dubbelbindning som bildades i föregående steg får en H på alfakol och en hydroxyl (-OH) på beta.

- ß-oxidation inträffar (ß eftersom processen sker på nivån för det kolet). Hydroxylgruppen förvandlas till en ketogrupp.

- En molekyl av koenzym A klyver bindningen mellan kolerna. Nämnda förening är bunden till den återstående fettsyran. Produkten är en molekyl av acetyl CoA och en med två färre kolatomer (längden på den sista föreningen beror på den ursprungliga längden på lipiden. Om den till exempel hade 18 kol skulle resultatet vara 16 slutliga kol).

Denna metabolsväg i fyra steg: oxidation, hydrering, oxidation och tiolys, som upprepas tills två molekyler av acetyl CoA kvarstår som slutprodukten. Det vill säga all syra blir acetyl CoA.

Det är värt att komma ihåg att denna molekyl är huvudbränslet i Krebs-cykeln och kan komma in i den. Energiskt ger denna process mer ATP än kolhydratmetabolism.

Syntes av ketonkroppar

Bildningen av ketonkroppar sker från en molekyl av acetylkoenzym A, en produkt av lipidoxidation. Denna väg kallas ketogenes och den förekommer i levern; specifikt förekommer det i mitokondrierna hos leverceller.

Ketonkroppar är en heterogen uppsättning föreningar som är lösliga i vatten. Det är den vattenlösliga versionen av fettsyror.

Dess grundläggande roll är att fungera som bränslen för vissa vävnader. Särskilt i fasta stadier kan hjärnan ta in ketonkroppar som energikälla. Under normala förhållanden använder hjärnan glukos.

Glyoxylatcykel

Denna väg inträffar i en specialiserad organell som kallas glyoxysomen, endast närvarande i växter och andra organismer, såsom protozoer. Acetylkoenzym A omvandlas till succinat och kan återinkorporeras i Krebs-syracykeln.

Med andra ord, denna väg gör det möjligt att hoppa över vissa reaktioner från Krebs-cykeln. Denna molekyl kan omvandlas till malat, som i sin tur kan omvandlas till glukos.

Djur har inte den metabolism som krävs för att genomföra denna reaktion; därför kan de inte utföra denna syntes av sockerarter. Hos djur oxideras alla acetyl-CoA-kolatomer till CO ₂ , vilket inte är användbart för en biosyntetisk väg.

Slutprodukten av fettsyranedbrytning är acetylkoenzym A. Därför kan denna förening inte introduceras för syntes för djur.

referenser

1. Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biokemi. Jag vänt.
2. Devlin, TM (2004). Biokemi: lärobok med kliniska tillämpningar. Jag vänt.
3. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biokemi: text och atlas. Panamerican Medical Ed.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A., & Tapia R. (2004). Biokemi. Redaktionell Limusa.
5. Voet, D., & Voet, JG (2006). Biokemi. Panamerican Medical Ed.