ACETIL-KOENZIM A: SZERKEZET, KIALAKULÁS ÉS FUNKCIÓK - BIOLÓGIA - 2026

Az A- acetil-koenzim, az acetil-CoA rövidítve, egy közbenső molekula, amely kulcsfontosságú mind a lipid, mind a fehérje, mind a szénhidrátok metabolikus útjai szempontjából. Fő feladatai közé tartozik az acetilcsoport szállítása a Kreb-ciklusba.

Az A-acetil-koenzim molekulájának eredete különböző útvonalakon keresztül fordulhat elő; Ez a molekula képződhet a mitokondriumokon belül vagy kívül, attól függően, hogy mennyi glükóz van a környezetben. Az acetil-CoA másik jellemzője, hogy az oxidációval energiát állítanak elő.

Szerkezet

Az A koenzim β-merkaptoetil-amin-csoportból áll, amely a B5-vitaminnal kötődik, amelyet pantoténsavnak is neveznek. Hasonlóképpen, ez a molekula egy 3'-foszforilezett ADP nukleotidhoz kapcsolódik. Acetil-csoport (COCH ₃) van kapcsolódik ehhez a szerkezethez.

A kémiai képlete ez a molekula C ₂₃ H ₃₈ N ₇ O ₁₇ P ₃ S, és van egy molekulatömege 809,5 g / mól.

Kiképzés

Mint fentebb említettük, az acetil-CoA képződhet a mitokondriumokon belül vagy kívül, és a közegben lévő glükózszinttől függ.

intramitokondriális

Ha magas a glükózszint, az acetil-CoA képződik az alábbiak szerint: a glikolízis végterméke piruvát. Ahhoz, hogy ez a vegyület belépjen a Krebs-ciklusba, azt acetil-CoA-ként kell átalakítani.

Ez a lépés elengedhetetlen ahhoz, hogy a glikolízist összekapcsoljuk a celluláris légzés többi folyamatával. Ez a lépés a mitokondriális mátrixban fordul elő (prokariótákban a citoszolban fordul elő). A reakció a következő lépésekből áll:

- Ahhoz, hogy ez a reakció megtörténjen, a piruvát molekulanak be kell lépnie a mitokondriumokba.

- A piruvát karboxilcsoportját eltávolítottuk.

- Ezt követően a molekula oxidálódik. Ez utóbbi magában foglalja a NAD + -ról a NADH-ra való áthaladást az oxidáció elektrontermékének köszönhetően.

- Az oxidált molekula az A koenzimhez kötődik.

Az A-acetil-koenzim előállításához szükséges reakciókat jelentős méretű enzimkomplex, az úgynevezett piruvát-dehidrogenáz katalizálja. A reakcióhoz kofaktorok csoportjának jelenléte szükséges.

Ez a lépés kritikus a sejtek szabályozása során, mivel itt a Krebs-ciklusba belépő acetil-CoA mennyiségét határozzuk meg.

Ha alacsony a szint, az A-acetil-koenzim előállítását zsírsavak β-oxidációjával hajtják végre.

Extramitochondrial

Ha magas a glükózszint, a citrát mennyisége is növekszik. A citrát az ATP citrát-láz enzim révén acetil-koezimé A és oxaloacetáttá alakul.

Ezzel szemben, ha alacsony szint, a CoA acetilálódik acetil-CoA-szintetáz által. Ugyanígy az etanol szénforrásként szolgál az alkoholdehidrogenáz enzim által végzett acetilezéshez.

Jellemzők

Az acetil-CoA számos változatos anyagcserében fordul elő. Néhány ezek a következők:

Citromsav-ciklus

Az acetil-CoA az üzemanyag, amely a ciklus elindításához szükséges. Az A acetil-koenzimet egy oxaloecetsav-molekulával együtt citráttá kondenzálják. A reakciót a citrát-szintáz enzim katalizálja.

Az atomok ez a molekula továbbra is az oxidációs, amíg alkotnak CO ₂. Minden, a ciklusba belépő acetil-CoA-molekula esetében 12 ATP-molekula jön létre.

A lipid anyagcseréje

Az acetil-CoA a lipid-metabolizmus fontos terméke. Ahhoz, hogy egy lipid acetil-koenzim A molekulává váljon, a következő enzimatikus lépésekre van szükség:

- A zsírsavakat „aktiválni kell”. Ez a folyamat a zsírsavnak a CoA-hoz történő kötődéséből áll. Ehhez egy ATP-molekulát hasítanak, hogy energiát nyújtsanak, amely lehetővé teszi ezt az uniót.

- Az acil-koenzim oxidációja történik, különösen az α és β szén között. A molekulát acil-a-enoil-CoA-nak hívják. Ez a lépés magában foglalja a FAD átalakulását FADH _2- ként (veszi a hidrogéneket).

- Az előző lépésben képződött kettős kötés H-ot kap az alfa-szénatomon és egy hidroxil (-OH) -ot a béta-szénnél.

- β-oxidáció történik (β, mert a folyamat ezen szén szintjén zajlik). A hidroxilcsoport ketocsoporttá alakul.

- Az A koenzim molekulája megbontja a szénkötést. Az említett vegyület a fennmaradó zsírsavhoz van kötve. A termék egy molekulája acetil-CoA és egy másik, kevesebb szénatommal (az utolsó vegyület hossza a lipid kezdeti hosszától függ. Ha például 18 szénatomot tartalmaz, az eredmény 16 végső szénatom lesz).

Ez a négylépéses metabolikus út: oxidáció, hidratáció, oxidáció és tiolízis, amelyet addig ismételünk, amíg két acetil-CoA-molekula marad végtermékként. Vagyis az összes sav sav acetil-CoA-já válik.

Érdemes megjegyezni, hogy ez a molekula a Krebsi ciklus fő üzemanyaga, és be tud lépni benne. Energetikai szempontból ez a folyamat több ATP-t termel, mint a szénhidrát-anyagcsere.

Ketontestek szintézise

A ketontestek képződése az A-acetil-koenzim molekulájában történik, amely a lipid-oxidáció terméke. Ezt az utat ketogenezisnek hívják, és a májban fordul elő; különösen a májsejtek mitokondriumaiban fordul elő.

A ketontestek vízben oldódó vegyületek heterogén halmaza. Ezek a zsírsavak vízoldható változata.

Alapvető szerepe az, hogy üzemanyagként működjön bizonyos szöveteknél. Különösen a böjt szakaszában az agy energiaforrásként befogadhatja a ketontesteket. Normál körülmények között az agy glükózt használ fel.

Glioxilát ciklus

Ez az út egy speciális organellában fordul elő, az úgynevezett glyoxysome-ban, csak a növényekben és más szervezetekben, például a protozookban. Az A-acetil-koenzim szukcináttá alakul és újra beépíthető a Krebs-sav-ciklusba.

Más szavakkal: ez az út lehetővé teszi a Krebs-ciklus bizonyos reakcióinak kihagyását. Ez a molekula konvertálható maláttá, amely viszont glükózzá alakulhat.

Az állatok nem rendelkeznek a reakció lefolytatásához szükséges anyagcserével; ezért nem képesek elvégezni ezt a cukrok szintézist. Állatoknál az összes acetil CoA szénatom van oxidálva CO ₂, ami nem hasznos, ha egy bioszintézis útvonal.

A zsírsav lebomlás végterméke az acetil-koenzim A. Ezért állatokban ezt a vegyületet nem lehet újra behozni szintézis céljára.

Irodalom

1. Berg, JM, Stryer, L. és Tymoczko, JL (2007). Biokémia. Megfordítottam.
2. Devlin, TM (2004). Biokémia: tankönyv klinikai alkalmazásokkal. Megfordítottam.
3. Koolman, J. és Röhm, KH (2005). Biokémia: szöveg és atlasz. Panamerican Medical Ed.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A. és Tapia R. (2004). Biokémia. Szerkesztői Limusa.
5. Voet, D. és Voet, JG (2006). Biokémia. Panamerican Medical Ed.