Acetyl co -enzym a

Wat is acetyl co -enzym?

De acetyl co -enzym a, Afgekort zoals acetyl COA, het is een cruciaal intermediair molecuul voor verschillende metabole routes van zowel lipiden als eiwitten en koolhydraten. Een van de belangrijkste functies is de acetylgroep voor de Krebs -cyclus te leveren.

De oorsprong van het acetylco -enzymmolecuul kan optreden via verschillende routes; Dit molecuul kan worden gevormd in de mitochondria of daarbuiten, afhankelijk van hoeveel glucose het in de omgeving is. Een andere kenmerken van acetyl COA is dat met zijn oxidatie -energie optreedt.

Structuur

Co-enzym A wordt gevormd door een β-mercaptoethylaminegroep bevestigd door een link naar vitamine B5, ook pantoteninezuur genoemd. Evenzo is dit molecuul gekoppeld aan een nucleotische ADP 3'-gefosforyleerd. Een acetylgroep (-coch₃) is gekoppeld aan deze structuur.

De chemische formule van dit molecuul is c₂₃H₃₈N₇OF₁₇P₃S en heeft een molecuulgewicht van 809,5 g/mol.

Opleiding

Zoals hierboven vermeld, kan de vorming van acetyl COA worden uitgevoerd binnen of buiten de mitochondriën en hangt af van de glucosewaarden die in het midden aanwezig zijn.

Intramicondriaraal

Wanneer glucosewaarden hoog zijn, wordt acetyl COA als volgt gevormd: het eindproduct van glycolyse is pyruvaat. Om deze verbinding de Krebs -cyclus te laten betreden, moet deze worden omgezet in Acetyl CoA.

Deze stap is cruciaal om glycolyse te verbinden met de andere cellulaire ademhalingsprocessen. Deze stap komt voor in de mitochondriale matrix (in prokaryoten komt deze voor in de cytosol). De reactie omvat de volgende stappen:

• Om deze reactie uit te voeren, moet het pyruvaatmolecuul de mitochondria betreden.
• De pyruvaatcarboxylgroep wordt geëlimineerd.
• Vervolgens wordt dit molecuul geoxideerd. De laatste om de doorgang van NAD+ naar NADH te betrekken dankzij het elektronenproduct van oxidatie.
• Het geoxideerde molecuul bindt aan co -enzym aan.

De noodzakelijke reacties voor de productie van acetylco -enzym A worden gekatalyseerd door een enzymatisch complex van significante grootte genaamd dehydrogenase pyruvaat. Deze reactie vereist de aanwezigheid van een groep cofactors.

Deze stap is van cruciaal belang in het celregulatieproces, omdat hier de hoeveelheid acetylcoA die de Krebs -cyclus binnengaat, wordt bepaald.

Wanneer de niveaus laag zijn, wordt de productie van acetylco-enzym A uitgevoerd door β-oxidatie van vetzuren.

Extramitocondriaal

Wanneer de glucosewaarden hoog zijn, neemt de hoeveelheid citraat ook toe. Citraat wordt getransformeerd in acetyl coezima A en oxalacetaat over ATP citraat liasa.

Wanneer de niveaus laag zijn, wordt de COA daarentegen versneld door de acetyl COA -synthetase. Op dezelfde manier dient ethanol als een bron van koolstofatomen voor acetylisatie door het enzym alcoholdehydrogenase.

Acetyl-CoA-functies

Acetyl-CoA is aanwezig in een reeks gevarieerde metabole routes. Sommige hiervan zijn de volgende:

Citroenzuur cyclus

Acetyl COA is de noodzakelijke brandstof om deze cyclus te starten. Acetyl co -enzym A wordt gecondenseerd samen met een oxalazijnzuurmolecuul in citraat, reactie gekatalyseerd door het enzymcitraatsynthase.

De atomen van genoemde molecuul gaan door met hun oxidatie om CO te vormen₂. Voor elk acetyl COA -molecuul dat de cyclus binnenkomt, worden 12 ATP -moleculen gegenereerd.

Lipidenmetabolisme

Acetyl COA is een belangrijk product van lipidemetabolisme. Om een ​​lipide een acetylco -enzymmolecuul te laten worden, zijn de volgende enzymatische stappen vereist:

• Vetzuren moeten "activeren". Dit proces bestaat uit de unie van vetzuur voor de COA. Om dit te doen, wordt een ATP -molecuul verdeeld om de energie bij te dragen die deze vakbond toestaat.
• Oxidatie van het co -enzym acyl A treedt op, specifiek tussen α- en β -koolstofatomen. Nu wordt het molecuul acil-a angoil CoA genoemd. Deze stap impliceert de conversie van FAD naar FADH₂ (Neem hydrogenen).
• De dubbele binding gevormd in de vorige stap ontvangt een H in de alfa-koolstof en een hydroxyl (-oH) in de bèta.
• Β-oxidatie treedt op (β omdat het proces optreedt op het niveau van die koolstof). De hydroxylgroep wordt omgezet in een keto -groep.
• Een co -enzymmolecuul met het verband tussen koolstofatomen. Genoemde verbinding is gekoppeld aan het resterende vetzuur. Het product is een acetyl COA -molecuul en een andere met twee minder koolstofatomen (de lengte van de laatste verbinding hangt af van de initiële lipidenlengte. Als ik bijvoorbeeld 18 koolstofatomen had, is het resultaat 16 laatste koolstofatomen).

Deze metabole route met vier stappen: oxidatie, hydratatie, oxidatie en tiede. Dat wil zeggen, al het graad zuur gaat over naar Acetyl CoA.

Het is de moeite waard om te onthouden dat dit molecuul de belangrijkste brandstof van de Krebs -cyclus is en hetzelfde kan invoeren. Energie, dit proces is meer ATP dan koolhydraatmetabolisme.

Synthese van ketonlichamen

De vorming van ketonlichamen komt voor uit een acetylco -enzym een ​​molecuul, product van lipide -oxidatie. Deze route wordt ketogenese genoemd en komt voor in de lever; In het bijzonder komt het voor in mitochondria van levercellen.

Ketonlichamen zijn een heterogene set door water oplosbare verbindingen. Ze zijn de hydrosoluble versie van vetzuren.

De fundamentele rol is om als brandstoffen te fungeren voor bepaalde stoffen. Vooral in vastenfasen kunnen de hersenen de ketonlichamen als een energiebron nemen. Onder normale omstandigheden gebruikt de hersenen glucose.

Glixylaatcyclus

Deze route komt voor in een gespecialiseerde organelus genaamd glixisoma, alleen aanwezig in planten en andere organismen, zoals protozoa. Acetyl co -enzym A wordt omgezet in succinaat en kan opnieuw worden opgenomen in de Krebs -cyclus.

Met andere woorden, deze route maakt bepaalde reacties van de Krebs -cyclus mogelijk. Dit molecuul kan slecht worden, wat op zijn beurt glucose kan worden.

Dieren hebben niet het benodigde metabolisme om deze reactie uit te voeren; Daarom kunnen ze deze synthese van suikers niet uitvoeren. Bij dieren worden alle koolstofatomen acetyl COA geoxideerd tot CO₂, wat niet nuttig is voor een biosyntheseroute.

De afbraak van vetzuren heeft als een eindproduct acetyl co -enzym tot. Daarom kan deze verbinding bij dieren niet opnieuw worden geïntroduceerd in het syntheseproces.