- estructura
- formació
- intramitocondrial
- Extramitocondrial
- funcions
- Cicle de l'àcid cítric
- Metabolisme dels lípids
- Síntesi de cossos cetònics
- Cicle de l'glioxilato
- referències
La acetil coenzim A, abreujat com acetil CoA, és una molècula intermediària crucial per diverses rutes metabòliques tant de lípids com de proteïnes i carbohidrats. Entre les seves funcions principals destaca lliurar el grup acetil a el cicle de Krebs.
L'origen de la molècula acetil coenzim A pot donar-se a través de diferents vies; aquesta molècula pot formar-se dins del mitocondri o fora d'aquesta, depenent de quanta glucosa es trobi en l'ambient. Una altra de les característiques de l'acetil CoA és que amb la seva oxidació es produeix energia.
estructura
La coenzim A està formada per un grup β-mercaptoetilamina unit per un enllaç a la vitamina B5, també anomenada àcid pantotènic. Igualment, aquesta molècula està unida a un nucleótic ADP 3'-fosforilat. Un grup acetil (-COCH 3) és està unit a aquesta estructura.
La fórmula química d'aquesta molècula és C 23 H 38 N 7 O 17 P 3 S i té un pes molecular de 809,5 g / mol.
formació
Tal com es va esmentar anteriorment, la formació de l'acetil CoA es pot dur a terme dins o fora del mitocondri, i depèn dels nivells de glucosa presents en el medi.
intramitocondrial
Quan els nivells de glucosa són alts, l'acetil CoA es forma de la següent manera: el producte final de la glucòlisi és el piruvat. Perquè aquest compost pugui ingressar a l'cicle de Krebs ha de ser transformat en acetil CoA.
Aquest pas és crucial per connectar la glucòlisi amb els altres processos de respiració cel·lular. Aquest pas ocorre en la matriu mitocondrial (en procariotes ocorre en el citosol). La reacció involucra els següents passos:
- Perquè es dugui a terme aquesta reacció, la molècula d'piruvat ha d'ingressar a la mitocòndria.
- El grup carboxil de l'piruvat és eliminat.
- Posteriorment, aquesta molècula és oxidada. Aquest últim per involucra el pas de NAD + a NADH gràcies als electrons producte de l'oxidació.
- La molècula oxidada s'uneix a la coenzim A.
Les reaccions necessàries per a la producció d'acetil coenzim A són catalitzades per un complex enzimàtic de grandària significativa anomenat piruvat deshidrogenasa. Aquesta reacció requereix la presència d'un grup de cofactors.
Aquest pas és crític en el procés de la regulació cel·lular, ja que aquí es decideix la quantitat d'acetil CoA que ingressa a el cicle de Krebs.
Quan els nivells són baixos, la producció d'acetil coenzim A és duta a terme per la β-oxidació dels àcids grassos.
Extramitocondrial
Quan els nivells de glucosa són alts, la quantitat de citrat també s'incrementa. El citrat és transformat en acetil coezima A i en oxalacetat per la sobre ATP citrat liasa.
En contracti, quan els nivells són baixos, l'CoA és aceltilada per l'acetil CoA sintetasa. De la mateixa manera, l'etanol serveix com a font de carbonis per a la acetilización per mitjà de l'enzim alcohol deshidrogenasa.
funcions
La acetil-CoA és present en una sèrie de rutes metabòliques variades. Algunes d'aquestes són les següents:
Cicle de l'àcid cítric
La acetil CoA és el combustible necessari per iniciar aquest cicle. La acetil coenzim A és condensada juntament amb una molècula d'àcid oxalacètic en citrat, reacció catalitzada per l'enzim citrat sintasa.
Els àtoms d'aquesta molècula continuen la seva oxidació fins a formar CO 2. Per cada molècula d'acetil CoA que ingressa en el cicle es generen 12 molècules d'ATP.
Metabolisme dels lípids
La acetil CoA és un producte important de l'metabolisme dels lípids. Perquè un lípid passi a ser una molècula d'acetil coenzim A es requereixen els següents passos enzimàtics:
- Els àcids grassos han de "activar". Aquest procés consta de la unió de l'àcid gras a la CoA. Per a això, una molècula d'ATP s'escindeix per aportar l'energia que permet aquesta unió.
- Ocorre l'oxidació de l'acil coenzim A, específicament entre els carbonis α i β. Ara, la molècula rep el nom d'acil-a enoïl CoA. Aquest pas implica la conversió de FAD a FADH 2 (pren els hidrògens).
- El doble enllaç format en el pas anterior rep un H en el carboni alfa i un hidroxil (-OH) en el beta.
- Ocorre la β-oxidació (β perquè el procés passa a nivell d'aquest carboni). El grup hidroxil es transforma en un grup ceto.
- Una molècula de coenzim A s'escindeix l'enllaç entre els carbonis. Aquest compost queda unit a l'àcid gras restant. El producte és una molècula d'acetil CoA i una altra amb dos àtoms de carboni menys (la longitud d'l'últim compost depèn de la longitud inicial de l'lípid. Per exemple, si tenia 18 carbonis el resultat serà 16 carbonis finals).
Aquesta ruta metabòlica de quatre passos: oxidació, hidratació, oxidació i Tiólisis, que es repeteix fins a quedar com a producte final dos molècula d'acetil CoA. És a dir, tot l'àcid grau passa a acetil CoA.
Val recordar que aquesta molècula és el combustible principal de l'cicle de Krebs i poden ingressar en el mateix. Energèticament, aquest procés origina major quantitat d'ATP que el metabolisme de carbohidrats.
Síntesi de cossos cetònics
La formació de cossos cetònics passa a partir d'una molècula d'acetil coenzim A, producte de l'oxidació lipídica. Aquesta ruta és denominada cetogènesi i ocorre en el fetge; concretament, ocorre en les mitocòndries de les cèl·lules hepàtiques.
Els cossos cetònics són un conjunt heterogeni de compostos solubles en aigua. Són la versió hidrosoluble dels àcids grassos.
El seu paper fonamental és actuar com a combustibles per a certs teixits. Particularment en etapes de dejuni, el cervell pot prendre els cossos cetònics com a font d'energia. En condicions normals el cervell recorre a la glucosa.
Cicle de l'glioxilato
Aquesta ruta passa en un organelo especialitzat anomenat glioxisoma, present únicament en plantes i altres organismes, com protozoaris. La acetil coenzim A és transformada en succinat i pot incorporar-se novament en el cicle de l'àcid de Krebs.
En altres paraules, aquesta via permet saltar certes reaccions de el cicle de Krebs. Aquesta molècula pot convertir-se en malat, que al seu torn pot convertir-se en glucosa.
Els animals no posseeixen el metabolisme necessari per dur a terme aquesta reacció; per tant, són incapaços de realitzar aquesta síntesi de sucres. En els animals tots els carbonis de l'acetil CoA són oxidats fins a CO 2, que no és útil per a una ruta de biosíntesi.
La degradació d'àcids grassos té com a producte final l'acetil coenzim A. Per tant, en els animals aquest compost no pot ser reintroduït en vies de síntesi.
referències
- Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Bioquímica. Reverté.
- Devlin, TM (2004). Bioquímica: llibre de text amb aplicacions clíniques. Reverté.
- Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Bioquímica: text i atles. Ed. Mèdica Panamericana.
- Penya, A., Arroyo, A., Gómez, A., & Tapia R. (2004). Bioquímica. Editorial Limusa.
- Voet, D., & Voet, JG (2006). Bioquímica. Ed. Mèdica Panamericana.