Acetyl CoA

Acetylcoenzym A , acetyl -coenzym A , forkortet som acetyl-CoA  , er en vigtig metabolisk forbindelse, der bruges i mange biokemiske reaktioner. Dens hovedfunktion er at levere kulstofatomer med en acetylgruppe til tricarboxylsyrecyklussen, så de kan oxideres med frigivelse af energi. Ifølge sin kemiske struktur er acetyl-CoA en thioether mellem coenzym A ( thiol ) og eddikesyre (bærer af acylgruppen). Acetyl-CoA dannes under det andet trin af cellulær oxygenrespiration , pyruvatdecarboxylering , som forekommer i mitokondriematrixen . Acetyl-CoA kommer derefter ind i tricarboxylsyrecyklussen.

Acetyl-CoA er en vigtig komponent i den biologiske syntese af neurotransmitteren acetylcholin . Cholin , sammen med acetyl-CoA, katalyseres af enzymet cholinacetyltransferase til dannelse af acetylcholin og coenzym A.

Funktioner

Oxidativ decarboxylering af pyruvat- og pyruvatformiatlyasereaktioner

Oxygenomdannelsen af ​​pyruvat til acetyl-CoA kaldes den oxidative decarboxyleringsreaktion af pyruvat. Det katalyseres af pyruvatdehydrogenasekomplekset . Andre omdannelser mellem pyruvat og acetyl-CoA er mulige. For eksempel omdanner pyruvatformiatlyaser pyruvat til acetyl-CoA og myresyre .

Metabolisme af fedtsyrer

I den menneskelige krop syntetiseres mættede fedtsyrer med et par carbonatomer (i de fleste palmat og stearat); den metaboliske kilde til denne syntese er acetyl-CoA, som dannes ved aerob oxidation af glucose. Aktiviteten af ​​fedtsyrebiosynteseprocessen afhænger af kostens art; mad, der indeholder en stor mængde fedt, hæmmer hastigheden af ​​denne syntese.

Enzymatiske reaktioner til biosyntese af fedtsyrer fra acetyl-Coa udføres i modsætning til deres oxidation i cellers cytoplasma; hovedproduktet af denne syntese er palmitinsyre .

Den direkte donor af to-carbon-fragmenter, som bruges af cellen til syntese af langkædede fedtsyrer, er acetyl-CoA, dannet i reaktionen af ​​oxidativ decarboxylering af pyruvat, som forekommer i mitokondriematrixen. Da mitokondriernes indre membran er uigennemtrængelig for acetyl-CoA, bruges et særligt system til at bruge acetyl-CoA i processen med fedtsyrebiosyntese, som transporterer mitokondriel acetyl-CoA ind i cytosolen. Processen udføres som følger

1. Inde i mitokondrier interagerer acetyl-CoA med oxaloacetat og danner citronsyre (citrat), som er hovedsubstratet i den oxidative citratcyklus, men som delvist kan forlade mitokondrier og komme ind i cytosolen ved hjælp af et specielt tricarboxylattransportsystem:

en)

2)

Stimulering af frigivelsen af ​​citrat fra mitokondrier til cytoplasmaet er mulig under forhold, der bidrager til aktiveringen af ​​anabolske processer i kroppen, især med øget ernæring med glukose og andre sukkerarter, hvis glykolytiske oxidation genererer akkumulering af citrat og andre metabolitter af TCA i mitokondriematrixen.

2. I det cytosoliske rum spaltes citrat af en speciel lyase med dannelse af oxaloacetat og cytosolisk acetyl-CoA, som kommer ind i systemet til syntese af højere fedtsyrer:

Hos dyr er acetyl-CoA grundlaget for balancen mellem kulhydratstofskiftet og fedtstofskiftet . Normalt kommer acetyl-CoA fra fedtsyremetabolismen ind i tricarboxylsyrecyklussen, hvilket bidrager til cellernes energiforsyning . I leveren, når cirkulerende fedtsyrer er høje, overstiger produktionen af ​​acetyl-CoA fra fedtnedbrydning cellens energibehov. For at bruge den energi, der er tilgængelig fra overskydende acetyl-CoA, skabes ketonstoffer, som derefter kan cirkulere i blodet. Under nogle omstændigheder kan dette føre til høje niveauer af ketonstoffer i blodet, en tilstand kaldet ketose , som er forskellig fra ketoacidose , en farlig tilstand, der kan påvirke diabetikere . I planter sker syntesen af ​​nye fedtsyrer i plastider . Mange planter opbevarer store mængder olie i deres frø for at understøtte spiring og tidlig vækst af frøplanter, før de går over til mad fra fotosyntesen. Fedtsyrer er inkorporeret i membranlipider, en hovedkomponent i de fleste membraner.

Andre reaktioner

• To molekyler af acetyl-CoA kan kombineres for at skabe acetoacetyl-CoA, som vil være det første trin i HMG-CoA/kolesterol-biosyntesen forud for isoprenoidsyntese. Hos dyr er HMG-CoA en vital forløber for syntesen af ​​kolesterol og ketonlegemer.
• Acetyl-CoA er også kilden til en acetylgruppe, der er inkorporeret i visse lysinrester af histon- og nonhistonproteiner i en post-translationel modifikation af acetylering, en reaktion katalyseret af acetyltransferase.
• Hos planter og dyr syntetiseres cytosolisk acetyl-CoA af ATP-citratlyase. Når glukose er rigeligt i dyrenes blod, omdannes det via glykolyse i cytosolen til pyruvat og derefter til acetyl-CoA i mitokondrierne. Overskydende acetyl-CoA forårsager produktion af overskydende citrater, som transporteres til cytosolen for at give anledning til cytosolisk acetyl-CoA.
• Acetyl-CoA kan carboxyleres i cytosolen til acetyl-CoA-carboxylase, hvilket giver anledning til malonyl-CoA, der er nødvendigt for syntesen af ​​flavonoider og beslægtede polyketider, til fedtsyreforlængelse (dannelse af voks), til dannelse af neglebånd og frøolie i medlemmer af slægten Cabbage, samt til malonering af proteiner og andre fytokemikalier.
• I planter inkluderer de sesquiterpener , brassinosteroider (hormoner) og membranstyrener .

Se også

• Tricarboxylsyre cyklus
• biosyntese af kolesterol

Litteratur

• T. T. Berezov, B. F. Korovkin. Biologisk kemi. - M. : Medicin, 1998. - 704 s. — 15.000 eksemplarer.  — ISBN 5-225-02709-1 .
• Yu. B. Filippovich. Grundlæggende om biokemi. — M .: Agar, 1999. — 512 s. - 5000 eksemplarer.  — ISBN 5-89218-046-8 .

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk norsk Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	LNB : 000305754