ASETYYLIKOENTSYYMI A: RAKENNE, MUODOSTUMINEN JA TOIMINNOT - BIOLOGIA - 2026

Asetyylikoentsyymi A: ta, asetyyli-CoA lyhennettynä on välituote molekyyli tärkeää eri metaboliareittien on sekä lipidi- ja proteiinia ja hiilihydraatteja. Sen päätoimintoihin kuuluu asetyyliryhmän toimittaminen Krebs-sykliin.

Asetyylikoentsyymi A -molekyylin alkuperä voi tapahtua eri reiteillä; Tämä molekyyli voi muodostua mitokondrioiden sisä- tai ulkopuolella riippuen siitä, kuinka paljon glukoosia on ympäristössä. Asetyyli-CoA: n toinen ominaisuus on, että energia tuotetaan sen hapettumisella.

Rakenne

Koentsyymi A koostuu β-merkaptoetyyliamiiniryhmästä, joka on sidottu sidoksella B5-vitamiiniin, jota kutsutaan myös pantoteenihapoksi. Samoin tämä molekyyli on kytketty 3'-fosforyloituun nukleotidiin ADP. Asetyyliryhmä (COCH ₃) on kiinnitetty tähän rakenteeseen.

Kemiallinen kaava Tämän molekyylin on C ₂₃ H ₃₈ N ₇ O ₁₇ P ₃ S, ja se on molekyylipaino 809,5 g / mol.

koulutus

Kuten edellä mainittiin, asetyyli-CoA: n muodostuminen voi tapahtua mitokondrioiden sisällä tai ulkopuolella, ja se riippuu väliaineessa läsnä olevista glukoositasoista.

intramitokondriaalinen

Kun glukoositasot ovat korkeat, muodostuu asetyyli-CoA seuraavasti: glykolyysi lopputuotteena on pyruvaatti. Jotta tämä yhdiste pääsee Krebs-sykliin, se on muutettava asetyyli-CoA: ksi.

Tämä vaihe on ratkaisevan tärkeä, jotta glykolyysi voidaan yhdistää muihin soluhengitysprosesseihin. Tämä vaihe tapahtuu mitokondriaalimatriisissa (prokaryooteissa se esiintyy sytosolissa). Reaktio sisältää seuraavat vaiheet:

- Jotta tämä reaktio tapahtuisi, pyruvaatti-molekyylin on päästävä mitokondrioihin.

- Pyruvaatin karboksyyliryhmä poistetaan.

- Myöhemmin tämä molekyyli hapetetaan. Jälkimmäinen varten kulkee NAD +: sta NADH: hon hapettumisen elektronituotteen ansiosta.

- Hapettunut molekyyli sitoutuu koentsyymiin A.

Asetyylikoentsyymi A: n tuottamiseksi tarvittavat reaktiot katalysoidaan merkittävän kokoisella entsyymikompleksilla, jota kutsutaan pyruvaattidehydrogenaasiksi. Tämä reaktio vaatii kofaktoriryhmän läsnäolon.

Tämä vaihe on kriittinen solujen säätelyprosessissa, koska tässä määritetään Krebs-sykliin kulkevan asetyyliasetaatin määrä.

Kun tasot ovat alhaiset, asetyylikoentsyymi A: n tuotanto suoritetaan rasvahappojen P-hapetuksella.

Extramitochondrial

Kun glukoositasot ovat korkeat, myös sitraatin määrä kasvaa. Sitraatti muuttuu asetyylikoentsyymi A: ksi ja oksaaloasetaatiksi ATP-sitraattilyaasi-entsyymin avulla.

Sitä vastoin, kun tasot ovat alhaiset, CoA asetyloidaan asetyyli-CoA-syntetaasilla. Samalla tavoin etanoli toimii hiilen lähteenä asetyloinnissa alkoholi-dehydrogenaasi-entsyymin avulla.

ominaisuudet

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

Sitruunahapposykli

Acetyl CoA on polttoaine, jota tarvitaan tämän syklin aloittamiseen. Asetyylikoentsyymi A kondensoidaan yhdessä oksaloetikkahappomolekyylin kanssa sitraatiksi, reaktion, jota katalysoi entsyymisitraattisyntaasi.

Atomit tämän molekyylin jatkaa hapetus, kunnes ne muodostavat CO ₂. Jokaista sykliin saapuvaa asetyyli-CoA-molekyyliä tuotetaan 12 ATP-molekyyliä.

Rasvojen aineenvaihdunta

Asetyyli-CoA on tärkeä lipidimetabolian tuote. Jotta lipidistä tulisi asetyylikoentsyymi A -molekyyli, vaaditaan seuraavat entsymaattiset vaiheet:

- Rasvahapot on aktivoitava. Tämä prosessi koostuu rasvahappojen sitoutumisesta CoA: hon. Tätä varten ATP-molekyyli pilkotaan antamaan energiaa, joka mahdollistaa tämän liitoksen.

- Asyylikoentsyymi A: n hapettuminen tapahtuu erityisesti α- ja β-hiilien välillä. Nyt molekyyliä kutsutaan asyyli-a-enoyyli-CoA: ksi. Tämä vaihe sisältää FAD: n muuntamisen FADH _{2: ksi} (vie vedyt).

- Edellisessä vaiheessa muodostettu kaksoissidos vastaanottaa H: n alfahiilessä ja hydroksyylin (-OH) beetaa.

- tapahtuu β-hapettumista (β, koska prosessi tapahtuu kyseisen hiilen tasolla). Hydroksyyliryhmä muuttuu keto-ryhmäksi.

- Koentsyymi A -molekyyli katkaisee hiilien välisen sidoksen. Mainittu yhdiste on sitoutunut jäljellä olevaan rasvahappoon. Tuote on yksi asetyyli-CoA: n molekyyli ja toisessa on kaksi vähemmän hiiliatomia (viimeisen yhdisteen pituus riippuu lipidin alkuperäisestä pituudesta. Esimerkiksi, jos siinä olisi 18 hiiltä, ​​tulos olisi 16 lopullista hiiltä).

Tämä nelivaiheinen metabolinen reitti: hapettuminen, hydraatio, hapettuminen ja tiolyysi, joka toistetaan, kunnes kaksi asetyyli-CoA-molekyyliä pysyy lopputuotteena. Eli kaikista laatuhapoista tulee asetyyli-CoA.

On syytä muistaa, että tämä molekyyli on Krebs-syklin tärkein polttoaine ja voi päästä siihen. Energialla tämä prosessi tuottaa enemmän ATP: tä kuin hiilihydraattimetaboliaa.

Ketonirunkojen synteesi

Ketonirunkojen muodostuminen tapahtuu asetyylikoentsyymi A -molekyylistä, joka on lipidien hapettumisen tuote. Tätä reittiä kutsutaan ketogeneesiksi ja sitä esiintyy maksassa; erityisesti sitä esiintyy maksasolujen mitokondrioissa.

Ketonirungot ovat heterogeeninen joukko yhdisteitä, jotka liukenevat veteen. Ne ovat rasvahappojen vesiliukoisia versioita.

Sen keskeinen tehtävä on toimia polttoaineena tietyille kudoksille. Erityisesti paastovaiheissa aivot voivat ottaa ketonirunkoja energialähteeksi. Normaaleissa olosuhteissa aivot käyttävät glukoosia.

Glyoksylaattisykli

Tätä reittiä esiintyy erikoistuneessa organellissa, nimeltään glyoksysomi, jota esiintyy vain kasveissa ja muissa organismeissa, kuten alkueläimissä. Asetyylikoentsyymi A muuttuu sukkinaatiksi ja voidaan sisällyttää uudelleen Krebsin happosykliin.

Toisin sanoen tämä reitti mahdollistaa Krebs-syklin tiettyjen reaktioiden ohittamisen. Tämä molekyyli voidaan muuttaa malaattiksi, joka puolestaan ​​voidaan muuntaa glukoosiksi.

Eläimillä ei ole tämän reaktion suorittamiseen tarvittavaa aineenvaihduntaa; siksi he eivät pysty suorittamaan tätä sokerien synteesiä. Eläimillä kaikki asetyyli-CoA hiilet hapettuvat CO ₂, joka ei ole käyttökelpoinen biosynteesireittiä.

Rasvahappojen hajoamisen lopputuote on asetyylikoentsyymi A. Siksi eläimissä tätä yhdistettä ei voida tuoda uudelleen synteesiä varten.

Viitteet

1. Berg, JM, Stryer, L., ja Tymoczko, JL (2007). Biokemia. Käänsin.
2. Devlin, TM (2004). Biokemia: kliinisiin sovelluksiin liittyvä oppikirja. Käänsin.
3. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biokemia: teksti ja atlas. Panamerican Medical Ed.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A., ja Tapia R. (2004). Biokemia. Toimituksellinen Limusa.
5. Voet, D., ja Voet, JG (2006). Biokemia. Panamerican Medical Ed.