Asetyylikoentsyymi A-rakenne, koulutus ja toiminnot

asetyyli-koentsyymi A, lyhennettynä asetyyli-CoA: na, on ratkaiseva välittäjämolekyyli sekä lipidien että proteiinien ja hiilihydraattien erilaisille metaboliareiteille. Sen tärkeimpiin tehtäviin kuuluu asetyyliryhmän toimittaminen Krebs-sykliin.

Molekyylin asetyyli-koentsyymi A: n alkuperä voi tapahtua eri reittien kautta; Tämä molekyyli voidaan muodostaa mitokondrioiden sisällä tai sen ulkopuolella riippuen siitä, kuinka paljon glukoosia on ympäristössä. Toinen asetyyliryhmän ominaisuus on se, että sen hapettumisen avulla tuotetaan energiaa.

indeksi

• 1 Rakenne
• 2 Koulutus
  • 2.1 Intramitokondrial
  • 2.2 Extramitochondrial
• 3 Toiminnot
  • 3.1 Sitruunahapon sykli
  • 3.2 Lipidien metabolia
  • 3.3 Ketonirunkojen synteesi
  • 3.4 Glyoksylaattisykli
• 4 Viitteet

rakenne

Koentsyymi A muodostuu B-merkaptoetyyliamiiniryhmästä, joka on sitoutunut B5-vitamiiniin, jota kutsutaan myös pantoteenihapoksi. Samoin tämä molekyyli on kytketty 3'-fosforyloituun ADP-nukleotidiin. Asetyyliryhmä (-COCH₃) on liitetty tähän rakenteeseen.

Tämän molekyylin kemiallinen kaava on C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S ja sen molekyylipaino on 809,5 g / mol.

koulutus

Kuten edellä mainittiin, asetyyli-CoA: n muodostuminen voidaan suorittaa mitokondrioiden sisällä tai sen ulkopuolella, ja se riippuu elatusaineessa olevista glukoositasoista..

intramitokondriaalinen

Kun glukoosipitoisuudet ovat korkeat, asetyyli-CoA muodostuu seuraavasti: glykolyysin lopputuote on pyruvaatti. Jotta tämä yhdiste pääsee Krebs-sykliin, se on muunnettava asetyylikarbonaatiksi.

Tämä vaihe on välttämätön glykolyysin yhdistämiseksi muiden solujen hengitysprosessien kanssa. Tämä vaihe tapahtuu mitokondriaalisessa matriisissa (prokaryooteissa se esiintyy sytosolissa). Reaktio sisältää seuraavat vaiheet:

- Jotta tämä reaktio tapahtuisi, pyruvaattimolekyylin täytyy päästä mitokondrioihin.

- Pyruvaatin karboksyyliryhmä poistetaan.

- Tämän jälkeen tämä molekyyli hapetetaan. Jälkimmäinen koskee NAD +: n kulkua NADH: iin hapettumisen elektronituotteen ansiosta.

- Hapetettu molekyyli sitoutuu koentsyymiin A.

Reaktiot, jotka ovat välttämättömiä asetyyli-koentsyymi A: n tuottamiseksi, katalysoituvat merkittävän kokoisen entsyymikompleksin, jota kutsutaan pyruvaattidehydrogenaasiksi. Tämä reaktio edellyttää kofaktorien ryhmän läsnäoloa.

Tämä vaihe on kriittinen solujen säätelyprosessissa, koska tässä päätetään Krebs-sykliin menevän asetyyliryhmän määrä..

Kun tasot ovat alhaiset, asetyyli-koentsyymin A tuotanto tapahtuu rasvahappojen β-hapetuksella.

extramitochondrial

Kun glukoosipitoisuudet ovat korkeat, lisää myös sitraatin määrä. Sitraatti muunnetaan asetyyli-koesyymiksi A ja oksaloasetaatiksi ATP-sitraatti-lyaasin kautta.

Sitä vastoin, kun tasot ovat alhaiset, CoA asetyloidaan asetyyli-CoA-syntetaasilla. Samoin etanoli toimii hiilen lähteenä asetyloinnille alkoholidehydrogenaasientsyymin avulla.

tehtävät

Asetyyli-CoA: ta on läsnä monenlaisissa metabolisissa reiteissä. Jotkut näistä ovat seuraavat:

Sitruunahapposykli

Acetyl CoA on polttoaine, jota tarvitaan tämän jakson käynnistämiseen. Asetyyli-koentsyymi A kondensoidaan yhdessä sitraatissa olevan oksalaattihapon molekyylin kanssa..

Tämän molekyylin atomit jatkavat hapettumistaan ​​CO: n muodostamiseksi₂. Kullekin asetyyliryhmän molekyylille, joka tulee sykliin, syntyy 12 ATP-molekyyliä.

Lipidien aineenvaihdunta

Acetyl CoA on tärkeä lipidien metabolian tuote. Jotta lipidi tulisi asetyyli-koentsyymin A molekyyliksi, tarvitaan seuraavat entsymaattiset vaiheet:

- Rasvahapot on "aktivoitava". Tämä prosessi koostuu rasvahapon liittämisestä CoA: han. Tätä varten ATP-molekyyli pilkotaan sellaisen energian aikaansaamiseksi, joka sallii tällaisen liiton.

- Asyyli-koentsyymi A: n hapettuminen tapahtuu erityisesti a- ja P-hiilien välillä. Nyt molekyyliä kutsutaan asyyli-enoyyli-CoA: ksi. Tässä vaiheessa FAD muunnetaan FADH: ksi₂ (ota vedyt).

- Edellisessä vaiheessa muodostettu kaksoissidos saa H: n alfa-hiilellä ja hydroksyylillä (-OH) beetalla.

- Oxid-hapettuminen tapahtuu (β koska prosessi tapahtuu kyseisellä hiilitasolla). Hydroksyyliryhmä transformoidaan ketoryhmäksi.

- Koentsyymi A -molekyyli pilkkoo sidoksen hiilien välillä. Mainittu yhdiste on sitoutunut jäljellä olevaan rasvahappoon. Tuote on asetyyli-CoA: n molekyyli ja toinen, jossa on vähemmän hiiliatomia (viimeisen yhdisteen pituus riippuu esimerkiksi lipidin alkupituudesta, jos sillä oli 18 hiiltä, ​​tulos on 16 lopullista hiiltä).

Tämä nelivaiheinen metabolinen reitti: hapetus, hydratointi, hapetus ja tiolyysi, joka toistetaan, kunnes kaksi asetyyli-CoA-molekyyliä pysyy lopputuotteena. Toisin sanoen kaikki happoluokka siirtyy asetyylikarbonaatille.

On syytä muistaa, että tämä molekyyli on Krebsin syklin tärkein polttoaine ja voi tulla siihen. Tämä prosessi on energisesti enemmän ATP: tä kuin hiilihydraatin aineenvaihdunta.

Ketoni-elinten synteesi

Ketonikappaleiden muodostuminen tapahtuu asetyyli-koentsyymi A -molekyylistä, lipidihapetuksen tuote. Tätä reittiä kutsutaan ketogeneesiksi ja esiintyy maksassa; erityisesti se esiintyy maksan solujen mitokondrioissa.

Ketonirungot ovat vesiliukoisten yhdisteiden heterogeeninen ryhmä. Ne ovat rasvahappojen vesiliukoinen versio.

Sen keskeinen tehtävä on toimia tiettyjen kudosten polttoaineena. Erityisesti paasto-vaiheissa aivot voivat viedä ketonirungot energialähteeksi. Normaaleissa olosuhteissa aivot kääntyvät glukoosiin.

Glyoksylaattisykli

Tämä reitti esiintyy erikoistuneessa organellissa, jota kutsutaan glyoksisomiksi ja jota esiintyy vain kasveissa ja muissa organismeissa, kuten alkueläimissä. Asetyyli-koentsyymi A muunnetaan sukkinaatiksi ja voidaan sisällyttää uudelleen Krebs-happosykliin.

Toisin sanoen tämä polku mahdollistaa tiettyjen Krebs-syklin reaktioiden ohittamisen. Tämä molekyyli voidaan muuttaa malaatiksi, joka puolestaan ​​voi muuttua glukoosiksi.

Eläimillä ei ole tämän reaktion toteuttamiseksi tarvittavaa aineenvaihduntaa; siksi he eivät pysty suorittamaan tätä sokerien synteesiä. Eläimissä kaikki asetyyliryhmän hiiliatoksidit hapetetaan CO: ksi₂, joka ei ole hyödyllinen biosynteettiselle polulle.

Rasvahappojen hajoaminen on lopputuotteena asetyyli-koentsyymi A. Näin ollen eläimissä tätä yhdistettä ei voida palauttaa synteettisiin reitteihin.

viittaukset

1. Berg, J. M., Stryer, L. ja Tymoczko, J. L. (2007). biokemia. Käännin.
2. Devlin, T. M. (2004). Biokemia: oppikirja, jossa on kliinisiä sovelluksia. Käännin.
3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokemia: teksti ja atlas. Ed. Panamericana Medical.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A. ja Tapia R. (2004). biokemia. Toimituksellinen Limusa.
5. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). biokemia. Ed. Panamericana Medical.