Acetilo koenzimas A struktūra, mokymas ir funkcijos

The acetilo koenzimas A, sutrumpintas kaip acetilo CoA, yra esminė tarpinė molekulė įvairiems lipidų ir baltymų bei angliavandenių metaboliniams keliams. Tarp pagrindinių funkcijų yra acetilo grupės pristatymas į Krebso ciklą.

Molekulės acetilo koenzimo A kilmė gali atsirasti per skirtingus kelius; Ši molekulė gali būti formuojama mitochondrijų viduje arba už jos ribų, priklausomai nuo to, kiek gliukozės yra aplinkoje. Kita acetilo CoA savybė yra ta, kad su oksidacija susidaro energija.

Indeksas

• 1 Struktūra
• 2 Mokymas
  • 2.1 Intramitocondrial
  • 2.2 Extramitochondrial
• 3 Funkcijos
  • 3.1 Citrinų rūgšties ciklas
  • 3.2 Lipidų metabolizmas
  • 3.3 Ketonų kūnų sintezė
  • 3.4 Glikoksilato ciklas
• 4 Nuorodos

Struktūra

Koenzimą A sudaro β-merkaptoetilamino grupė, susieta su ryšiu su vitaminu B5, taip pat vadinama pantoteno rūgštimi. Taip pat ši molekulė yra susieta su 3'-fosforilinto ADP nukleotidu. Acetilo grupė (-COCH₃) yra pridėta prie šios struktūros.

Šios molekulės cheminė formulė yra C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S ir molekulinė masė yra 809,5 g / mol.

Mokymas

Kaip minėta pirmiau, acetilo CoA susidarymas gali būti atliekamas mitochondrijų viduje arba už jo ribų ir priklauso nuo terpėje esančių gliukozės kiekių..

Intramitocondrial

Kai gliukozės kiekis yra didelis, acetilo CoA susidaro taip: galutinis glikolizės produktas yra piruvatas. Kad šis junginys patektų į Krebso ciklą, jis turi būti transformuojamas į acetilo CoA.

Šis žingsnis yra labai svarbus norint sujungti glikolizę su kitais ląstelių kvėpavimo procesais. Šis žingsnis vyksta mitochondrijų matricoje (prokariotuose jis atsiranda citozolyje). Reakcija apima šiuos veiksmus:

- Kad ši reakcija įvyktų, piruvato molekulė turi patekti į mitochondrijas.

- Pašalinama piruvato karboksilo grupė.

- Vėliau ši molekulė oksiduojama. Pastarasis susijęs su NAD + pernešimu į NADH dėl oksidacijos elektronų.

- Oksiduota molekulė prisijungia prie koenzimo A.

Reakcijos, būtinos acetilo koenzimo A gamybai, yra katalizuojamos reikšmingo dydžio fermento kompleksu, vadinamu piruvato dehidrogenaze. Ši reakcija reikalauja kofaktorių grupės.

Šis žingsnis yra lemiamas ląstelių reguliavimo procese, nes čia sprendžiamas acetilo CoA kiekis, patekęs į Krebso ciklą..

Kai lygis yra žemas, acetilkoenzimo A gamyba atliekama riebalų rūgščių β-oksidacijos būdu..

Extramitochondrial

Kai gliukozės kiekis yra didelis, padidėja ir citrato kiekis. Citratas transformuojamas į acetilo coezyme A ir oksaloacetatu per ATP citrato liazę.

Priešingai, kai lygis yra žemas, CoA yra acetilinamas acetilo CoA sintetaze. Taip pat etanolis yra acetilinimo anglies šaltinis alkoholio dehidrogenazės fermentu.

Funkcijos

Acetil-CoA yra įvairaus metabolizmo keliuose. Kai kurie iš jų yra šie:

Citrinų rūgšties ciklas

Acetilo CoA yra degalai, reikalingi šiam ciklui pradėti. Acetilo koenzimas A kondensuojamas kartu su oksalo acto rūgšties molekule citrate, reakciją, katalizuotą fermento citrato sintezės.

Šios molekulės atomai oksiduojasi, kad susidarytų CO₂. Kiekvienai acetilo CoA molekulei, kuri patenka į ciklą, susidaro 12 ATP molekulių.

Lipidų apykaita

Acetilo CoA yra svarbus lipidų apykaitos produktas. Kad lipidas taptų acetilo koenzimo A molekule, reikalingi šie fermentiniai žingsniai:

- Riebalų rūgštys turi būti "aktyvuotos". Šis procesas susideda iš riebalų rūgšties sujungimo su RK. Dėl šios priežasties ATP molekulė yra suskaidyta, kad būtų užtikrinta energija, kuri leidžia tokią sąjungą.

- Acilo koenzimo A oksidavimas vyksta, ypač tarp α ir β anglies. Dabar molekulė vadinama acil-a enoil CoA. Šiame etape FAD konvertuojama į FADH₂ (paimkite vandenilius).

- Dvigubas ryšys, susidaręs ankstesniame etape, gauna H anglies anglies atomą ir hidroksilą (-OH) ant beta.

- Oxid atsiranda oksidacija (β, nes procesas vyksta tuo anglies kiekiu). Hidroksilo grupė transformuojama į keto grupę.

- Koenzimo A molekulė susilieja ryšį tarp anglies. Minėtas junginys yra prijungtas prie likusios riebalų rūgšties. Produktas yra acetilo CoA molekulė ir kitas, turintis mažiau anglies atomų (paskutinio junginio ilgis priklauso nuo pradinio lipido ilgio, pavyzdžiui, jei jis turi 18 anglies atomų, rezultatas bus 16 galutinių anglies).

Šis keturių pakopų metabolinis kelias: oksidacija, hidratacija, oksidacija ir tiolizė, kuri kartojama, kol dvi acetilo CoA molekulės lieka galutiniu produktu. Tai reiškia, kad visos rūgšties rūšys patenka į acetilo CoA.

Verta prisiminti, kad ši molekulė yra pagrindinis Krebso ciklo kuras ir gali jį patekti. Energetiškai šis procesas yra daugiau ATP nei angliavandenių metabolizmas.

Ketonų kūnų sintezė

Ketonų kūnų susidarymas vyksta iš acetilo koenzimo A molekulės, lipidų oksidacijos. Šis kelias vadinamas ketogeneze ir pasireiškia kepenyse; konkrečiai, tai vyksta kepenų ląstelių mitochondrijose.

Ketonai yra heterogeninė vandenyje tirpių junginių grupė. Jie yra vandenyje tirpios riebalų rūgščių versijos.

Jos pagrindinis vaidmuo yra veikti kaip tam tikrų audinių degalai. Ypač nevalgius, galvos smegenys gali užimti ketonų kūnus kaip energijos šaltinį. Normaliomis sąlygomis smegenys virsta gliukoze.

Glikoksilato ciklas

Šis būdas pasireiškia specializuotame organelyje, vadinamame glioksisomu, kuris yra tik augaluose ir kituose organizmuose, pvz. Acetilkoenzimas A transformuojamas į sukcinatą ir gali būti vėl įtrauktas į Krebso rūgšties ciklą.

Kitaip tariant, šis kelias leidžia praleisti tam tikras Krebso ciklo reakcijas. Ši molekulė gali būti virsta malatu, kuri savo ruožtu gali virsti gliukoze.

Gyvūnai neturi metabolizmo, būtino šiai reakcijai atlikti; todėl jie negali atlikti šios cukraus sintezės. Gyvūnuose visi acetilo CoA angliavandeniai oksiduojami į CO₂, kuris nėra naudingas biosintezės keliui.

Riebalų rūgščių skilimas yra galutinis acetilo koenzimo A produktas. Todėl gyvūnams šis junginys negali būti vėl įterpiamas į sintetinius maršrutus..

Nuorodos

1. Berg, J. M., Stryer, L., ir Tymoczko, J. L. (2007). Biochemija. Aš atvirkščiai.
2. Devlin, T. M. (2004). Biochemija: vadovėlis su klinikiniais pritaikymais. Aš atvirkščiai.
3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biochemija: tekstas ir atlasas. Red. Panamericana Medical.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A., ir Tapia R. (2004). Biochemija. Redakcija Limusa.
5. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Biochemija. Red. Panamericana Medical.