COENZIMA ACETILICĂ A: STRUCTURĂ, FORMARE ȘI FUNCȚII - BIOLOGIE - 2025

Acetil coenzima A , acetil CoA abreviat, este o molecula intermediar crucial pentru diferite căi metabolice ale atat lipidelor si proteine și carbohidrați. Principalele sale funcții includ livrarea grupării acetil în ciclul Krebs.

Originea moleculei de acetil coenzimă A poate apărea pe diferite rute; Această moleculă se poate forma în interiorul sau în afara mitocondriilor, în funcție de cantitatea de glucoză din mediu. O altă caracteristică a acetilului CoA este că energia este produsă cu oxidarea sa.

Structura

Coenzima A este formată dintr-o grupare β-mercaptoetilamină legată de o legătură cu vitamina B5, numită și acid pantotenic. De asemenea, această moleculă este legată de un ADP nucleotid 3-fosforilat. O grupă acetil (-COCH ₃ ) este atașat la această structură.

Formula chimică a acestei molecule este C ₂₃ H ₃₈ N ₇ O ₁₇ P ₃ S și ​​are o greutate moleculară de 809,5 g / mol.

Instruire

Așa cum am menționat mai sus, formarea acetil CoA poate avea loc în interiorul sau în afara mitocondriei și depinde de nivelurile de glucoză prezente în mediu.

intramitocondrial

Când nivelul glucozei este ridicat, acetil CoA se formează după cum urmează: produsul final al glicolizei este piruvatul. Pentru ca acest compus să intre în ciclul Krebs, el trebuie transformat în acetil CoA.

Această etapă este crucială pentru a conecta glicoliza cu celelalte procese de respirație celulară. Această etapă are loc în matricea mitocondrială (în procariote apare în citosol). Reacția implică următorii pași:

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

- Grupul carboxil de piruvat este îndepărtat.

- Ulterior, această moleculă este oxidată. Acesta din urmă implică trecerea de la NAD + la NADH datorită electronilor produs de oxidare.

- Molecula oxidată se leagă de coenzima A.

Reacțiile necesare pentru producerea acetil coenzimei A sunt catalizate de un complex enzimatic de dimensiuni semnificative numit piruvat dehidrogenază. Această reacție necesită prezența unui grup de cofactori.

Această etapă este critică în procesul de reglare a celulelor, deoarece cantitatea de acetil CoA care intră în ciclul Krebs este decisă aici.

Când nivelurile sunt scăzute, producția de acetil coenzimă A se realizează prin β-oxidarea acizilor grași.

Extramitochondrial

Când nivelul de glucoză este ridicat, cantitatea de citrat crește și ea. Citratul este transformat în acetil coezima A și oxaloacetat de enzima ATP citrat liza.

În schimb, când nivelurile sunt scăzute, CoA este acetilat de acetil CoA sintaza. În același mod, etanolul servește ca sursă de carboni pentru acetilare cu ajutorul enzimei alcool dehidrogenază.

Caracteristici

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 începerea acestui ciclu. Coenzima acetilică A este condensată împreună cu o moleculă de acid oxaloacetic în citrat, o reacție catalizată de citratul enzimă sintază.

Atomii acestei molecule își continuă oxidarea până când formează CO ₂ . Pentru fiecare moleculă de acetil CoA care intră în ciclu, sunt generate 12 molecule de ATP.

Metabolizarea lipidelor

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

- Acizii grași trebuie „activați”. Acest procedeu constă în legarea acidului gras la CoA. Pentru a face acest lucru, o moleculă de ATP este scindată pentru a furniza energia care permite această unire.

- Oxidarea coenzimei acilice A are loc, în special între carbonii α și β. Acum, molecula se numește acil-un enoyl CoA. Această etapă implică conversia FAD în FADH ₂ (ia hidrogenii).

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

- β-oxidarea are loc (β, deoarece procesul are loc la nivelul acelui carbon). Grupa hidroxil se transformă într-o grupare ceto.

- O moleculă de coenzimă A scindează legătura dintre carboni. Acest compus este legat de acidul gras rămas. Produsul este o moleculă de acetil CoA și alta cu doi atomi de carbon mai puțini (lungimea ultimului compus depinde de lungimea inițială a lipidei. De exemplu, dacă ar avea 18 atomi de carbon, rezultatul ar fi 16 carboni finali).

Această cale metabolică în patru etape: oxidare, hidratare, oxidare și tioliză, care se repetă până când două molecule de acetil CoA rămân ca produs final. Adică, tot acidul de calitate devine acetil CoA.

Merită să ne amintim că această moleculă este principalul combustibil al ciclului Krebs și poate intra în ea. Energetic, acest proces produce mai mult ATP decât metabolismul carbohidraților.

Sinteza corpurilor cetonice

Formarea de corpuri cetonice are loc dintr-o moleculă de acetil-coenzima A, un produs al oxidării lipidelor. Această cale se numește ketogeneză și apare în ficat; în mod specific, apare în mitocondriile celulelor hepatice.

Corpurile cetonice sunt un set eterogen de compuși solubili în apă. Sunt versiunea solubilă în apă a acizilor grași.

Rolul său fundamental este să acționeze ca combustibili pentru anumite țesuturi. În special în stadiile de post, creierul poate lua corpuri cetonice ca sursă de energie. În condiții normale, creierul folosește glucoză.

Ciclul de glicoxiat

Această cale are loc într-o organelă specializată numită glioxizom, prezentă doar în plante și în alte organisme, cum ar fi protozoarele. Coenzima acetilică A este transformată în succinat și poate fi reîncorporată în ciclul acid Krebs.

Cu alte cuvinte, această cale permite să săriți anumite reacții ale ciclului Krebs. Această moleculă poate fi transformată în malat, care la rândul ei poate fi transformată în glucoză.

Animalele nu au metabolismul necesar pentru a efectua această reacție; prin urmare, nu sunt capabili să efectueze această sinteză de zaharuri. La animale, toate carbunile de acetil CoA sunt oxidate la CO ₂ , ceea ce nu este util pentru o cale biosintetică.

Produsul final al degradării acizilor grași este acetil coenzima A. Prin urmare, la animale acest compus nu poate fi reintrodus pentru sinteză.

Referințe

1. Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biochimie. Am inversat.
2. Devlin, TM (2004). Biochimie: manual cu aplicații clinice. Am inversat.
3. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biochimie: text și atlas. Editura Medicală Panamericană.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A., și Tapia R. (2004). Biochimie. Editorial Limusa.
5. Voet, D., & Voet, JG (2006). Biochimie. Editura Medicală Panamericană.