АЦЕТИЛ КОЕНЗИМ А: СТРУКТУРА, ФОРМАЦИЈА И ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Ацетил коензим А , ацетил ЦоА скраћено је интермедијер молекул кључан разним метаболичких путева у оба липида и протеина и угљених хидрата. Његове главне функције укључују достављање ацетил групе у Кребсов циклус.

Порекло молекула ацетилног коензима А може се појавити различитим путевима; Овај молекул може да се формира унутар или изван митохондрија, у зависности од количине глукозе у околини. Друга карактеристика ацетил ЦоА је да се енергија производи његовом оксидацијом.

Структура

Коензим А састоји се од β-меркаптоетиламин групе повезане везом према витамину Б5, који се такође назива пантотенска киселина. Слично томе, овај молекул је повезан са 3'-фосфорилираним нуклеотидом АДП. Ацетил група (-ЦОЦХ ₃ ) је везана за ове структуре.

Хемијска формула овог молекула је Ц ₂₃ Х ₃₈ Н ₇ О ₁₇ П ₃ С и има молекулску тежину 809.5 г / мол.

обука

Као што је горе поменуто, формирање ацетил ЦоА може се одвијати унутар или изван митохондрија, и зависи од нивоа глукозе у медијуму.

Интрамитохондријални

Када су нивои глукозе високи, формира се ацетил ЦоА на следећи начин: крајњи продукт гликолизе је пируват. Да би ово једињење ушло у Кребсов циклус, мора се трансформисати у ацетил ЦоА.

Овај корак је пресудан за повезивање гликолизе са осталим процесима ћелијског дисања. Овај корак се догађа у митохондријалном матриксу (код прокариота се јавља у цитосолу). Реакција укључује следеће кораке:

- Да би се догодила ова реакција, молекул пирувата мора ући у митохондрије.

- Карбоксилна група пирувата је уклоњена.

- Накнадно се овај молекул оксидује. Ово последње укључује прелазак са НАД + на НАДХ захваљујући производу електрона оксидације.

- Оксидовани молекул веже се за коензим А.

Реакције неопходне за производњу ацетил коензима А катализују ензимски комплекс значајне величине који се назива пируват дехидрогеназа. Ова реакција захтева присуство групе кофактора.

Овај корак је критичан у процесу ћелијске регулације, јер је овде одређена количина ацетил ЦоА која улази у Кребсов циклус.

Када су нивои ниски, производња ацетил коензима А врши се β-оксидацијом масних киселина.

Ектрамитохондриал

Када је ниво глукозе висок, повећава се и количина цитрата. Цитрат се трансформише у ацетил коезим А и оксалоацетат ензимом АТП цитратном лизом.

Супротно томе, када су нивои ниски, ЦоА се ацетилира ацетил ЦоА синтетазом. На исти начин етанол служи као извор угљеника за ацетилацију помоћу ензима алкохол дехидрогеназа.

Карактеристике

Ацетил-ЦоА је присутан у већем броју различитих метаболичких путева. Неке од њих су следеће:

Циклус лимунске киселине

Ацетил ЦоА је гориво потребно за почетак овог циклуса. Ацетил коензим А је кондензован заједно са молекулом оксалооцтене киселине у цитрат, реакција коју катализује ензим цитрат синтаза.

Атоми овог молекула настављају са оксидацију док не формирају ЦО ₂ . За сваки молекул ацетил ЦоА који уђе у циклус настаје 12 молекула АТП-а.

Метаболизам липида

Ацетил ЦоА је важан производ метаболизма липида. Да би липид постао молекула ацетилног коензима А, потребни су следећи ензимски кораци:

- Масне киселине морају бити „активиране“. Овај поступак се састоји од везивања масних киселина на ЦоА. Да би се то постигло, молекул АТП-а се цепа да би се обезбедила енергија која омогућава ово спајање.

- Оксидација ацил коензима А настаје, тачније између α и β угљеника. Сада се молекул назива ацил-еноил ЦоА. Овај корак укључује конверзију ФАД-а у ФАДХ ₂ (узима водикове ).

- Двострука веза формирана у претходном кораку прима Х на алфа угљенику и хидроксил (-ОХ) на бета.

- долази до β-оксидације (β јер се процес одвија на нивоу тог угљеника). Хидроксилна група се трансформише у кето групу.

- Молекул коензима А цепа везу између угљеника. Поменуто једињење се везује за преосталу масну киселину. Производ је једна молекула ацетил ЦоА и једна са два мање атома угљеника (дужина последњег једињења зависи од почетне дужине липида. На пример, ако има 18 угљеника, резултат би био 16 крајњих угљеника).

Овај метаболички пут у четири корака: оксидација, хидратација, оксидација и тиолиза, која се понавља све док два молекула ацетил ЦоА не остану као крајњи производ. Односно, сва класична киселина постаје ацетил ЦоА.

Вреди упамтити да је овај молекул главно гориво Кребсовог циклуса и може ући у њега. Енергетски, овај процес ствара више АТП него метаболизам угљених хидрата.

Синтеза кетонских тела

Формирање кетонских тела одвија се из молекуле ацетил коензима А, продукта оксидације липида. Тај се пут назива кетогенеза и јавља се у јетри; специфично, јавља се у митохондријама ћелија јетре.

Тела кетона су хетерогени скуп једињења растворљивих у води. Они су у води растворљива верзија масних киселина.

Његова основна улога је да делује као гориво за одређена ткива. Посебно у фазама поста, мозак може преузети кетонска тела као извор енергије. У нормалним условима, мозак користи глукозу.

Циклус глиоксилата

Ова стаза јавља се у специјализованој органели званој глиоксисом, присутној само у биљкама и другим организмима, као што су протозое. Ацетил коензим А се претвара у сукцинат и може се поново укључити у Кребсов киселински циклус.

Другим речима, овај пут омогућава прескакање одређених реакција Кребсовог циклуса. Овај молекул се може претворити у малат, што заузврат може бити претворено у глукозу.

Животиње немају метаболизам неопходан за провођење ове реакције; према томе, они нису у могућности да спроведу ову синтезу шећера. У животињама се сви угљеници ацетил ЦоА оксидују до ЦО ₂ , што није корисно за биосинтетски пут.

Крајњи продукт разградње масних киселина је ацетил коенцим А. Због тога, код животиња ово једињење се не може поново увести у синтезу.

Референце

1. Берг, ЈМ, Стриер, Л. и Тимоцзко, ЈЛ (2007). Биохемија. Преокренуо сам се.
2. Девлин, ТМ (2004). Биохемија: уџбеник са клиничком применом. Преокренуо сам се.
3. Коолман, Ј., и Рохм, КХ (2005). Биохемија: текст и атлас. Панамерицан Медицал Ед.
4. Пена, А., Арроио, А., Гомез, А. и Тапиа Р. (2004). Биохемија. Редакција Лимуса.
5. Воет, Д. и Воет, ЈГ (2006). Биохемија. Панамерицан Медицал Ед.