De acetyl co-enzym A, afgekort als acetyl CoA, het is een cruciaal tussenmolecuul voor verschillende metabole routes van zowel lipiden als eiwitten en koolhydraten. De belangrijkste functies zijn onder meer het afleveren van de acetylgroep aan de Krebs-cyclus..
De oorsprong van het acetyl co-enzym A-molecuul kan via verschillende routes plaatsvinden; Dit molecuul kan zich in de mitochondriën of daarbuiten vormen, afhankelijk van hoeveel glucose er in de omgeving zit. Een ander kenmerk van acetyl-CoA is dat energie wordt geproduceerd met zijn oxidatie.
Artikel index
Co-enzym A bestaat uit een β-mercaptoethylaminegroep die door een binding is verbonden met vitamine B5, ook wel pantotheenzuur genoemd. Evenzo is dit molecuul gekoppeld aan een 3'-gefosforyleerd nucleotide ADP. Een acetylgroep (-COCH3) is aan deze structuur bevestigd.
De chemische formule van dit molecuul is C2. 3H.38N7OF17P.3S y heeft een molecuulgewicht van 809,5 g / mol.
Zoals hierboven vermeld, kan de vorming van acetyl-CoA plaatsvinden binnen of buiten de mitochondriën, en hangt af van de glucosespiegels die in het medium aanwezig zijn..
Bij hoge glucosespiegels wordt acetyl-CoA als volgt gevormd: het eindproduct van glycolyse is pyruvaat. Om deze verbinding in de Krebs-cyclus te krijgen, moet deze worden omgezet in acetyl-CoA.
Deze stap is cruciaal om glycolyse te verbinden met de andere processen van cellulaire ademhaling. Deze stap vindt plaats in de mitochondriale matrix (bij prokaryoten komt het voor in het cytosol). De reactie omvat de volgende stappen:
- Om deze reactie te laten plaatsvinden, moet het pyruvaatmolecuul de mitochondriën binnendringen.
- De carboxylgroep van pyruvaat wordt verwijderd.
- Vervolgens wordt dit molecuul geoxideerd. Dit laatste om de overgang van NAD + naar NADH te omvatten dankzij het elektronenproduct van de oxidatie.
- Het geoxideerde molecuul bindt zich aan co-enzym A.
De reacties die nodig zijn voor de productie van acetylco-enzym A worden gekatalyseerd door een enzymcomplex van aanzienlijke omvang, pyruvaatdehydrogenase genaamd. Deze reactie vereist de aanwezigheid van een groep cofactoren.
Deze stap is van cruciaal belang in het proces van celregulatie, aangezien hier de hoeveelheid acetyl CoA die de Krebs-cyclus binnenkomt, wordt bepaald..
Wanneer de niveaus laag zijn, wordt de productie van acetylco-enzym A uitgevoerd door de β-oxidatie van vetzuren.
Bij hoge glucosespiegels neemt ook de hoeveelheid citraat toe. Citraat wordt omgezet in acetyl co-enzym A en oxaalacetaat door het enzym ATP citraatlyase.
Als de niveaus daarentegen laag zijn, wordt CoA geacetyleerd door acetyl-CoA-synthetase. Op dezelfde manier dient ethanol als een bron van koolstofatomen voor acetylering door middel van het enzym alcoholdehydrogenase..
Acetyl-CoA is aanwezig in een aantal gevarieerde metabolische routes. Enkele hiervan zijn als volgt:
Acetyl CoA is de brandstof die nodig is om deze cyclus te starten. Acetylco-enzym A wordt samen met een molecuul oxaalazijnzuur gecondenseerd tot citraat, een reactie die wordt gekatalyseerd door het enzym citraatsynthase..
De atomen van dit molecuul gaan door met hun oxidatie totdat ze CO vormentwee. Voor elk molecuul acetyl-CoA dat de cyclus binnenkomt, worden 12 moleculen ATP gegenereerd.
Acetyl CoA is een belangrijk product van het vetmetabolisme. Om een lipide een acetylco-enzym A-molecuul te laten worden, zijn de volgende enzymatische stappen vereist:
- Vetzuren moeten worden "geactiveerd". Dit proces bestaat uit het binden van het vetzuur aan CoA. Om dit te doen, wordt een ATP-molecuul gesplitst om de energie te leveren die deze vereniging mogelijk maakt.
- Acylco-enzym A-oxidatie treedt op, met name tussen de α- en β-koolstofatomen. Nu wordt het molecuul acyl-a enoyl CoA genoemd. Deze stap omvat het converteren van FAD naar FADHtwee (neem de waterstofatomen).
- De dubbele binding gevormd in de vorige stap krijgt een H op de alfakoolstof en een hydroxyl (-OH) op de bèta.
- Β-oxidatie treedt op (β omdat het proces plaatsvindt op het niveau van die koolstof). De hydroxylgroep verandert in een ketogroep.
- Een molecuul van co-enzym A splitst de binding tussen de koolstofatomen. Deze verbinding is gebonden aan het resterende vetzuur. Het product is een acetyl-CoA-molecuul en een ander met twee koolstofatomen minder (de lengte van de laatste verbinding hangt af van de initiële lengte van het lipide. Als het bijvoorbeeld 18 koolstofatomen had, zou het resultaat 16 uiteindelijke koolstofatomen zijn).
Deze metabole route in vier stappen: oxidatie, hydratatie, oxidatie en thiolyse, die wordt herhaald totdat twee moleculen acetyl-CoA overblijven als het eindproduct. Dat wil zeggen, alle zuurgraad wordt acetyl-CoA.
Het is de moeite waard eraan te denken dat dit molecuul de belangrijkste brandstof is van de Krebs-cyclus en het kan binnendringen. Energetisch produceert dit proces meer ATP dan koolhydraatmetabolisme.
De vorming van ketonlichamen vindt plaats uit een molecuul acetylco-enzym A, een product van lipide-oxidatie. Deze route wordt ketogenese genoemd en komt voor in de lever; specifiek komt het voor in de mitochondriën van levercellen.
Ketonlichamen zijn een heterogene reeks verbindingen die oplosbaar zijn in water. Ze zijn de in water oplosbare versie van vetzuren.
Zijn fundamentele rol is om te fungeren als brandstof voor bepaalde weefsels. Vooral in vastenstadia kunnen de hersenen ketonlichamen als energiebron opnemen. Onder normale omstandigheden gebruiken de hersenen glucose.
Deze route vindt plaats in een gespecialiseerd organel dat het glyoxysoom wordt genoemd en dat alleen aanwezig is in planten en andere organismen, zoals protozoa. Acetylco-enzym A wordt omgezet in succinaat en kan weer worden opgenomen in de Krebs-zuurcyclus.
Met andere woorden, dit pad maakt het mogelijk om bepaalde reacties van de Krebs-cyclus over te slaan. Dit molecuul kan worden omgezet in malaat, dat op zijn beurt kan worden omgezet in glucose..
Dieren hebben niet het noodzakelijke metabolisme om deze reactie uit te voeren; daarom zijn ze niet in staat deze suikersynthese uit te voeren. Bij dieren worden alle koolstofatomen van acetyl CoA geoxideerd tot COtwee, wat niet bruikbaar is voor een biosynthesepad.
Het eindproduct van vetzuurafbraak is acetylco-enzym A.Daarom kan deze verbinding bij dieren niet opnieuw worden geïntroduceerd via synthetische routes.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.