ACETILKOENZĪMS A: STRUKTŪRA, VEIDOŠANĀS UN FUNKCIJAS - BIOLOĢIJA - 2025

Acetil koenzīma A , acetilkoenzīmam Saīsināts, ir starpprodukts molekula svarīgi, lai dažādiem metabolisma ceļiem , kas gan lipīdu un olbaltumvielu un ogļhidrātu. Tās galvenās funkcijas ietver acetilgrupas piegādi Krebsa ciklam.

Acetilkoenzīma A molekulas izcelsme var notikt dažādos veidos; Šī molekula var veidoties mitohondrijos vai ārpus tiem, atkarībā no tā, cik daudz glikozes ir vidē. Vēl viena acetil-CoA īpašība ir tā, ka enerģija tiek ražota ar tās oksidāciju.

Uzbūve

Koenzīmu A veido β-merkaptoetilamīna grupa, kas saistīta ar saiti ar B5 vitamīnu, ko sauc arī par pantotēnskābi. Tāpat šī molekula ir saistīta ar 3'-fosforilētu nukleotīdu ADP. Acetilgrupa (-COCH ₃ ) ir piestiprināta pie šīs struktūras.

Šīs molekulas ķīmiskā formula ir C ₂₃ H ₃₈ N ₇ O ₁₇ P ₃ S, un tās molekulmasa ir 809,5 g / mol.

Apmācība

Kā minēts iepriekš, acetil-CoA veidošanās var notikt mitohondrijās vai ārpus tām, un tā ir atkarīga no barotnē esošā glikozes līmeņa.

Intramitohondrija

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

Šis solis ir būtisks, lai glikolīzi savienotu ar citiem šūnu elpošanas procesiem. Šis solis notiek mitohondriju matricā (prokariotos tas notiek citosolā). Reakcija ietver šādus soļus:

- Lai šī reakcija notiktu, piruvāta molekulā jāieiet mitohondrijos.

- Pirvāta karboksilgrupa tiek noņemta.

- Pēc tam šī molekula tiek oksidēta. Pēdējais ir saistīts ar pāreju no NAD + uz NADH, pateicoties oksidācijas elektronu produktam.

- Oksidētā molekula saistās ar A koenzīmu.

Acetilkoenzīma A ražošanai nepieciešamās reakcijas katalizē nozīmīga lieluma enzīmu komplekss, ko sauc par piruvāta dehidrogenāzi. Šai reakcijai nepieciešama kofaktoru grupas klātbūtne.

Šis solis ir kritisks šūnu regulēšanas procesā, jo šeit tiek noteikts acetil-CoA daudzums, kas nonāk Krebsa ciklā.

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

Extramitohondrial

Kad glikozes līmenis ir augsts, palielinās arī citrāta daudzums. Citrāts ar enzīma ATP citrāta lāzes palīdzību tiek pārveidots par acetilkoezimmu A un oksaloacetātu.

Turpretī, kad līmenis ir zems, CoA acetilē ar acetilkoA sintetāzi. Tādā pašā veidā etanols kalpo kā oglekļa avots acetilēšanai ar spirta dehidrogenāzes enzīma palīdzību.

Iespējas

Acetil-CoA atrodas daudzos dažādos metabolisma ceļos. Daži no tiem ir šādi:

Citronskābes cikls

Acetyl CoA ir degviela, kas nepieciešama šī cikla sākšanai. Acetilkoenzīms A tiek kondensēts kopā ar oksaloetiķskābes molekulu citrātā - reakcijā, ko katalizē enzīma citrāta sintāze.

Šīs molekulas atomi turpina oksidēties, līdz veido CO ₂ . Katrā acetil-CoA molekulā, kas nonāk ciklā, tiek ģenerētas 12 ATP molekulas.

Lipīdu metabolisms

Acetyl CoA ir svarīgs lipīdu metabolisma produkts. Lai lipīds kļūtu par acetilkoenzīma A molekulu, jāveic šādas fermentatīvas darbības:

- Taukskābēm jābūt “aktivizētām”. Šis process sastāv no taukskābju saistīšanās ar CoA. Lai to izdarītu, tiek sašķelta ATP molekula, lai nodrošinātu enerģiju, kas ļauj izveidot šo savienību.

- Notiek acilkoenzīma A oksidēšana, īpaši starp α un β oglekļiem. Tagad molekulu sauc par acil-a enoil-CoA. Šis solis ietver FAD pārvēršanu FADH ₂ (ņem ūdeņradi).

- Divkāršā saite, kas izveidojusies iepriekšējā posmā, iegūst H alfa oglekļa un hidroksil (-OH) uz beta.

- notiek β-oksidācija (β, jo process notiek šī oglekļa līmenī). Hidroksilgrupa pārvēršas keto grupā.

- Koenzīma A molekula saista saikni starp oglekļa atomi. Minētais savienojums ir piesaistīts atlikušajām taukskābēm. Produkts ir viena acetil-CoA molekula un viena ar diviem mazāk oglekļa atomiem (pēdējā savienojuma garums ir atkarīgs no sākotnējā lipīda garuma. Piemēram, ja tajā būtu 18 oglekļa atomi, rezultāts būtu 16 galīgie oglekļi).

Šis četrpakāpju metabolisma ceļš: oksidēšana, hidratācija, oksidēšana un tiolīze, ko atkārto, līdz divas galaprodukta paliek acetil-CoA molekulas. Tas ir, visas pakāpes skābe kļūst par acetil-CoA.

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

Ketonu ķermeņu sintēze

Ketonu ķermeņu veidošanās notiek no acetilkoenzīma A molekulas, kas ir lipīdu oksidācijas produkts. Šo ceļu sauc par ketoģenēzi, un tas notiek aknās; īpaši tas rodas aknu šūnu mitohondrijos.

Ketonu ķermeņi ir neviendabīgs savienojumu komplekts, kas šķīst ūdenī. Tās ir ūdenī šķīstošās taukskābju versijas.

Tās galvenā loma ir darboties kā noteiktu audu degvielai. Īpaši badošanās laikā smadzenes var uzņemt ketonu ķermeņus kā enerģijas avotu. Normālos apstākļos smadzenes lieto glikozi.

Glioksilāta cikls

Šis ceļš notiek specializētā organellā, ko sauc par glioksizomu, kas atrodas tikai augos un citos organismos, piemēram, vienšūņos. Acetilkoenzīms A tiek pārveidots par sukcinātu un to var atkārtoti iekļaut Krebsa skābes ciklā.

Citiem vārdiem sakot, šis ceļš ļauj izlaist noteiktas Krebsa cikla reakcijas. Šo molekulu var pārveidot par malātu, kas savukārt var tikt pārveidots par glikozi.

Dzīvniekiem nav metabolisma, kas nepieciešams šīs reakcijas veikšanai; tāpēc viņi nespēj veikt šo cukuru sintēzi. Dzīvniekiem visi acetil-CoA oglekļi tiek oksidēti līdz CO ₂ , kas nav noderīgs biosintēzes ceļā.

Taukskābju sadalīšanās galaprodukts ir acetilkoenzīms A. Tāpēc dzīvniekiem šo savienojumu nevar atkārtoti ieviest sintēzei.

Atsauces

1. Bergs, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Bioķīmija. Es apgriezos.
2. Devlins, TM (2004). Bioķīmija: mācību grāmata ar klīnisko pielietojumu. Es apgriezos.
3. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Bioķīmija: teksts un atlants. Panamerican Medical Ed.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A., & Tapia R. (2004). Bioķīmija. Redakcija Limusa.
5. Voet, D., & Voet, JG (2006). Bioķīmija. Panamerican Medical Ed.