Coenzima acetilă O structură, formare și funcții

acetil coenzima A, abreviată ca acetil CoA, este o moleculă intermediară crucială pentru căile metabolice diferite ale lipidelor și ale proteinelor și carbohidraților. Printre funcțiile sale principale este de a furniza gruparea acetil la ciclul Krebs.

Originea moleculei acetil coenzima A poate avea loc prin căi diferite; Această moleculă poate fi formată în interiorul sau în exteriorul mitocondriilor, în funcție de cantitatea de glucoză din mediul înconjurător. O altă caracteristică a acetil CoA este că, prin oxidarea sa, se produce energie.

index

• 1 Structura
• 2 Formare
  • 2.1 Intramitocondrial
  • 2.2 Extramitochondrial
• 3 Funcții
  • 3.1 Ciclul acidului citric
  • 3.2 Metabolizarea lipidelor
  • 3.3 Sinteza corpurilor cetone
  • 3.4 ciclu de glioxilat
• 4 Referințe

structură

Coenzima A este formată de o grupare β-mercaptoetilamină legată de o legătură cu vitamina B5, numită și acid pantotenic. De asemenea, această moleculă este legată de o nucleotidă ADP 3'-fosforilată. O grupare acetil (-COCH₃) este atașat la această structură.

Formula chimică a acestei molecule este C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S și ​​are o greutate moleculară de 809,5 g / mol.

pregătire

După cum sa menționat mai sus, formarea acetil CoA poate fi efectuată în interiorul sau în exteriorul mitocondriilor și depinde de nivelurile de glucoză prezente în mediu.

intramitocondrial

Când nivelurile de glucoză sunt ridicate, se formează acetil CoA în felul următor: produsul final al glicolizei este piruvat. Pentru ca acest compus să intre în ciclul Krebs, acesta trebuie transformat în acetil CoA.

Acest pas este crucial pentru conectarea glicolizei cu celelalte procese de respirație celulară. Acest pas are loc în matricea mitocondrială (în prokaryotes aceasta apare în citozol). Reacția implică următoarele etape:

- Pentru ca această reacție să aibă loc, molecula de piruvat trebuie să intre în mitocondrii.

- Gruparea carboxil a piruvatului este eliminată.

- Ulterior, această moleculă este oxidată. Aceasta din urmă implică trecerea NAD + la NADH datorită electronilor produși prin oxidare.

- Moleculele oxidate se leagă de coenzima A.

Reacțiile necesare pentru producerea acetil coenzimei A sunt catalizate de un complex enzimatic cu o dimensiune semnificativă numită piruvat dehidrogenază. Această reacție necesită prezența unui grup de cofactori.

Acest pas este esențial în procesul de reglare a celulelor, deoarece cantitatea de acetil CoA care intră în ciclul Krebs este decisă aici.

Când nivelele sunt scăzute, producția de acetil coenzima A se realizează prin oxidarea β a acizilor grași.

extramitochondrial

Când nivelurile de glucoză sunt ridicate, crește și cantitatea de citrat. Citratul este transformat în acetil coezima A și în oxaloacetat prin ATP citrat lyaza.

În contrast, când nivelurile sunt scăzute, CoA este acetilat de sintetază de acetil CoA. În același mod, etanolul servește ca sursă de carbon pentru acetilare prin intermediul enzimei alcool dehidrogenază.

funcții

Acetil-CoA este prezent într-o serie de căi metabolice variate. Unele dintre acestea sunt următoarele:

Ciclul acidului citric

Acetil CoA este combustibilul necesar pentru a începe acest ciclu. Acetil coenzima A este condensată împreună cu o moleculă de acid oxalacetic în citrat, o reacție catalizată de enzima citrat sintază.

Atomii acestei molecule își continuă oxidarea până la formarea CO₂. Pentru fiecare moleculă de acetil CoA care intră în ciclu, sunt generate 12 molecule de ATP.

Metabolismul lipidelor

Acetil CoA este un produs important al metabolismului lipidic. Pentru ca o lipidă să devină o moleculă de acetil coenzima A, sunt necesare următoarele etape enzimatice:

- Acizii grași trebuie să fie "activi". Acest proces constă în legarea acidului gras la CoA. Pentru aceasta, o moleculă ATP este scindată pentru a furniza energia care permite astfel de legare.

- Oxidarea coenzimei acil A are loc, în special între atomii de carbon α și β. Acum, molecula se numește acil-enoil CoA. Acest pas implică conversia FAD în FADH₂ (ia hidrogenii)

- Legătura dublă formată în etapa anterioară primește un H pe carbonul alfa și un hidroxil (-OH) pe beta.

- se produce o oxidare β (β deoarece procesul are loc la acel nivel de carbon). Gruparea hidroxil este transformată într-o grupare ceto.

- O moleculă de coenzima A scindează legătura dintre atomii de carbon. Acest compus este legat de acidul gras rămas. Produsul este o moleculă de acetil CoA și un altul cu mai puțin doi atomi de carbon (lungimea ultimului compus depinde de lungimea inițială a lipidei, de exemplu, dacă avea 18 atomi de carbon, rezultatul va fi de 16 atomi de carbon finali).

Această cale metabolică în patru etape: oxidare, hidratare, oxidare și tioliză, care se repetă până când două molecule de acetil CoA rămân produse finale. Adică, toată gradul de acid se duce la acetil CoA.

Merită să ne amintim că această moleculă este principalul combustibil al ciclului Krebs și poate intra în el. Din punct de vedere energetic, acest proces provine dintr-o cantitate mai mare de ATP decât metabolismul carbohidraților.

Sinteza corpurilor cetone

Formarea corpurilor cetonice apare dintr-o moleculă de acetil coenzima A, produs de oxidare a lipidelor. Această cale se numește ketogeneză și apare în ficat; în mod specific, apare în mitocondriile celulelor hepatice.

Organismele de cetonă sunt un grup eterogen de compuși solubili în apă. Acestea sunt versiunea solubilă în apă a acizilor grași.

Rolul său fundamental este de a acționa ca și combustibili pentru anumite țesuturi. În special în stadiile de post, creierul poate lua corpurile cetone ca sursă de energie. În condiții normale, creierul se transformă în glucoză.

Ciclul de glicoxilat

Această cale are loc într-o organelle specializată numită glioxizom, prezentă numai în plante și în alte organisme, cum ar fi protozoarele. Acetil coenzima A este transformată în succinat și poate fi încorporată din nou în ciclul acidului Krebs.

Cu alte cuvinte, acest mod permite să sară anumite reacții ale ciclului Krebs. Această moleculă se poate transforma în malat, care, la rândul său, se poate transforma în glucoză.

Animalele nu posedă metabolismul necesar pentru realizarea acestei reacții; prin urmare, ele nu sunt în măsură să efectueze această sinteză a zaharurilor. La animale, toți atomii de carbon ai acetil CoA sunt oxidați la CO₂, care nu este utilă pentru o cale de biosinteză.

Degradarea acizilor grași are ca rezultat produsul acetil coenzima A. Prin urmare, la animale, acest compus nu poate fi reintrodus în căi de sinteză.

referințe

1. Berg, J.M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). biochimie. Am inversat.
2. Devlin, T. M. (2004). Biochimie: manual cu aplicații clinice. Am inversat.
3. Koolman, J. și Röhm, K. H. (2005). Biochimie: text și atlas. Ed. Panamericana Medical.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A. & Tapia R. (2004). biochimie. Editorial Limusa.
5. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). biochimie. Ed. Panamericana Medical.