Atsetüül koensüüm A struktuur, koolitus ja funktsioonid

The atsetüül-koensüüm A, lühenditena atsetüül CoA, on oluline vahend nii lipiidide kui ka valkude ja süsivesikute erinevate metaboolsete radade jaoks. Selle peamiste ülesannete hulka kuulub atsetüülrühma toimetamine Krebsi tsüklisse.

Molekuli atsetüülkoensüüm A päritolu võib tekkida erinevate radade kaudu; Seda molekuli võib moodustada mitokondrite sees või väljaspool seda, sõltuvalt sellest, kui palju glükoosi on keskkonnas. Teine atsetüül-CoA omadus on see, et selle oksüdatsiooniga saadakse energiat.

Indeks

• 1 Struktuur
• 2 Koolitus
  • 2.1 Intramitokondriaalne
  • 2.2 Extramitochondrial
• 3 Funktsioonid
  • 3.1 Sidrunhappe tsükkel
  • 3.2 Lipiidide metabolism
  • 3.3 Ketoonkehade süntees
  • 3.4 Glyoksülaadi tsükkel
• 4 Viited

Struktuur

Koensüüm A moodustub β-merkaptoetüülamiini rühmast, mis on seotud B5-vitamiiniga, mida nimetatakse ka pantoteenhappeks. Samuti on see molekul seotud 3'-fosforüülitud ADP nukleotiidiga. Atsetüülrühm (-COCH₃) on lisatud sellele struktuurile.

Selle molekuli keemiline valem on C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S ja selle molekulmass on 809,5 g / mol.

Koolitus

Nagu eespool mainitud, võib atsetüül-CoA moodustumist teostada mitokondrite sees või väljaspool ja sõltub söötmes leiduvatest glükoositasemetest..

Intramitokondriaalne

Kui glükoosi tase on kõrge, moodustub atsetüül-CoA järgmisel viisil: glükolüüsi lõpp-produkt on püruvaat. Selle ühendi sisenemiseks Krebsi tsüklisse tuleb see muuta atsetüül-CoA-ks.

See samm on oluline, et ühendada glükolüüsi teiste rakuliste hingamisprotsessidega. See etapp toimub mitokondriaalses maatriksis (prokarüootides see toimub tsütosoolis). Reaktsioon hõlmab järgmisi etappe:

- Selle reaktsiooni toimumiseks peab püruvaadi molekul sisenema mitokondritesse.

- Püruvaadi karboksüülrühm eemaldatakse.

- Seejärel oksüdeeritakse see molekul. Viimane hõlmab NAD + läbipääsu NADH-le tänu oksüdatsiooni elektronide produktile.

- Oksüdeeritud molekul seondub koensüümiga A.

Atsetüül-koensüümi A tootmiseks vajalikke reaktsioone katalüüsib märkimisväärse suurusega ensüümikompleks, mida nimetatakse püruvaadi dehüdrogenaasiks. See reaktsioon nõuab kofaktorite rühma olemasolu.

See samm on kriitiline raku reguleerimise protsessis, kuna siin otsustatakse Krebsi tsüklisse siseneva atsetüül-CoA kogus..

Kui tasemed on väikesed, viiakse atsetüül-koensüümi A tootmine läbi rasvhapete β-oksüdeerimise teel..

Extramitochondrial

Kui glükoosi tase on kõrge, suureneb ka tsitraadi kogus. Tsitraat transformeeritakse atsetüülkoesüümiks A ja oksalatsetaadiks läbi ATP tsitraadi lüaasi.

Seevastu, kui tasemed on madalad, atsetüülitakse CoA atsetüül CoA süntetaasiga. Samamoodi toimib etanool atsetüülimise süsinikuallikana alkoholi dehüdrogenaasi ensüümi abil.

Funktsioonid

Atsetüül-CoA esineb mitmesuguste metaboolsete radade seerias. Mõned neist on järgmised:

Sidrunhappe tsükkel

Acetyl CoA on selle tsükli käivitamiseks vajalik kütus. Atsetüül-koensüüm A kondenseeritakse koos tsitraat-happe äädikhappe molekuliga, mida katalüüsib tsitraat-süntaasi ensüüm.

Selle molekuli aatomid jätkavad oksüdeerumist CO moodustamiseks₂. Iga atsetüül-CoA molekuli jaoks, mis siseneb tsüklisse, tekitatakse 12 ATP molekuli.

Lipiidide ainevahetus

Atsetüül-CoA on lipiidide metabolismi oluline produkt. Et lipiid saaks atsetüül-koensüümi A molekuliks, on vajalikud järgmised ensümaatilised etapid:

- Rasvhapped peavad olema "aktiveeritud". See protsess seisneb rasvhappe liitmises CoA-ga. Selleks lõhustatakse ATP-molekul, et pakkuda sellist liitu võimaldavat energiat.

- Atsüülkoensüüm A oksüdeerumine toimub, eriti a- ja β-süsinikuaatomite vahel. Nüüd nimetatakse molekuli atsüül-enoüül CoA-ks. See etapp hõlmab FAD konverteerimist FADH-ks₂ (võtke vesinikud).

- Eelmises etapis moodustatud kaksikside võtab H-i alfa-süsinikul ja hüdroksüül (-OH) beetal.

- Oxid-oksüdeerumine toimub (β, sest protsess toimub sellel süsiniku tasemel). Hüdroksüülrühm muudetakse ketorühmaks.

- Koensüüm A molekul lõikab süsiniku vahelise sideme. Nimetatud ühend on seotud ülejäänud rasvhappega. Toode on atsetüül CoA molekul ja teine, millel on vähem kaks süsinikuaatomit (viimase ühendi pikkus sõltub näiteks lipiidi algsest pikkusest, näiteks kui sellel on 18 süsinikku, on tulemuseks 16 lõplikku süsinikku).

See neljaetapiline metaboolne rada: oksüdatsioon, hüdratatsioon, oksüdatsioon ja tiolüüs, mida korratakse, kuni kaks atsetüül-CoA molekuli jäävad lõpp-produktiks. See tähendab, et kõik happe hulk läheb üle atsetüül CoA-le.

Tasub meeles pidada, et see molekul on Krebsi tsükli peamine kütus ja võib seda siseneda. Energiliselt tekib see protsess rohkem ATP-st kui süsivesikute ainevahetus.

Ketoonkehade süntees

Ketoonkehade moodustumine toimub atsetüül-koensüümi A molekulist, mis on lipiidide oksüdatsiooni produkt. Seda teed nimetatakse ketogeneesiks ja esineb maksas; täpsemalt, see esineb maksa rakkude mitokondrites.

Ketooni kehad on vees lahustuvate ühendite heterogeensed rühmad. Need on rasvhapete vesilahustuv versioon.

Selle põhiroll on teatud kudede kütus. Eriti tühja kõhu staadiumis võivad aju võtta ketoonkehad energiaallikaks. Normaalsetes tingimustes muutub aju glükoosiks.

Glyoksülaadi tsükkel

Seda teed esineb spetsiaalses organelle, mida nimetatakse glükoisoomiks ja mis esineb ainult taimedes ja muudes organismides, näiteks algloomades. Atsetüülkoensüüm A transformeeritakse suktsinaadiks ja seda saab uuesti lisada Krebsi happetsüklisse.

Teisisõnu võimaldab see rada Krebsi tsükli teatud reaktsioone vahele jätta. Seda molekuli saab muuta malaadiks, mis omakorda võib muutuda glükoosiks.

Loomadel ei ole selle reaktsiooni läbiviimiseks vajalikku ainevahetust; seetõttu ei suuda nad seda suhkru sünteesi läbi viia. Loomadel oksüdeeritakse kõik atsetüül-CoA süsinikud CO-ks₂, mis ei ole biosünteetilise tee jaoks kasulik.

Rasvhapete lagunemine on lõpp-produkt atsetüül-koensüüm A. Seetõttu ei saa loomadel seda ühendit sünteetilistesse teedesse tagasi tuua..

Viited

1. Berg, J. M., Stryer, L. ja Tymoczko, J. L. (2007). Biokeemia. Ma pöördusin tagasi.
2. Devlin, T. M. (2004). Biokeemia: kliiniliste rakendustega õpik. Ma pöördusin tagasi.
3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokeemia: tekst ja atlas. Ed. Panamericana Medical.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A. ja Tapia R. (2004). Biokeemia. Toimetus Limusa.
5. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Biokeemia. Ed. Panamericana Medical.