Asetyyli CoA

Asetyylikoentsyymi A , asetyylikoentsyymi A , lyhennettynä asetyyli-CoA  , on tärkeä metabolinen yhdiste, jota käytetään monissa biokemiallisissa reaktioissa. Sen päätehtävänä on toimittaa hiiliatomeja asetyyliryhmällä trikarboksyylihappokiertoon , jotta ne voidaan hapettaa energian vapautuessa. Kemiallisen rakenteensa mukaan asetyyli-CoA on tioeetteri koentsyymi A:n ( tioli ) ja etikkahapon (asyyliryhmän kantaja) välillä. Asetyyli-CoA muodostuu solun happihengityksen toisessa vaiheessa , pyruvaattidekarboksylaatiossa , joka tapahtuu mitokondriomatriisissa . Asetyyli-CoA siirtyy sitten trikarboksyylihappokiertoon.

Asetyyli-CoA on tärkeä komponentti välittäjäaineen asetyylikoliinin biologisessa synteesissä . Koliinia yhdessä asetyyli-CoA:n kanssa katalysoi koliiniasetyylitransferaasientsyymi muodostaen asetyylikoliinia ja koentsyymi A :ta.

Toiminnot

Pyruvaatti- ja pyruvaattiformiaattilyaasireaktioiden oksidatiivinen dekarboksylaatio

Pyruvaatin hapen muuttumista asetyyli-CoA:ksi kutsutaan pyruvaatin oksidatiiviseksi dekarboksylaatioreaktioksi. Sitä katalysoi pyruvaattidehydrogenaasikompleksi . Muut konversiot pyruvaatin ja asetyyli-CoA:n välillä ovat mahdollisia. Esimerkiksi pyruvaattiformiaattilyaasit muuttavat pyruvaatin asetyyli-CoA:ksi ja muurahaishapoksi .

Rasvahappojen aineenvaihdunta

Ihmiskehossa tyydyttyneet rasvahapot syntetisoidaan hiiliatomiparin kanssa (useimmissa palmaatissa ja stearaatissa); tämän synteesin metabolinen lähde on asetyyli-CoA, joka muodostuu glukoosin aerobisessa hapetuksessa. Rasvahappojen biosynteesiprosessin aktiivisuus riippuu ruokavalion luonteesta; ruoka, joka sisältää suuren määrän rasvaa, estää tämän synteesin nopeutta.

Entsymaattiset reaktiot rasvahappojen biosynteesiä varten asetyyli-Coa:sta, toisin kuin niiden hapettuminen, suoritetaan solujen sytoplasmassa; tämän synteesin päätuote on palmitiinihappo .

Kaksihiilifragmenttien, joita solu käyttää pitkäketjuisten rasvahappojen synteesiin, suora luovuttaja on asetyyli-CoA, joka muodostuu mitokondriomatriisissa tapahtuvan pyruvaatin oksidatiivisen dekarboksylaation reaktiossa. Koska mitokondrioiden sisäkalvo on asetyyli-CoA:ta läpäisemätön, rasvahappojen biosynteesiprosessissa käytetään erityistä järjestelmää asetyyli-CoA:n käyttämiseen, mikä kuljettaa mitokondrioiden asetyyli-CoA:ta sytosoliin. Prosessi suoritetaan seuraavasti

1. Mitokondrioiden sisällä asetyyli-CoA on vuorovaikutuksessa oksaloasetaatin kanssa muodostaen sitruunahappoa (sitraattia), joka on hapettavan sitraattisyklin pääsubstraatti, mutta voi osittain poistua mitokondrioista ja päästä sytosoliin käyttämällä erityistä trikarboksylaattikuljetusjärjestelmää:

yksi)

2)

Sitraatin vapautumisen stimulointi mitokondrioista sytoplasmaan on mahdollista olosuhteissa, jotka edistävät anabolisten prosessien aktivoitumista kehossa, erityisesti lisääntyneellä ravitsemuksella glukoosilla ja muilla sokereilla, joiden glykolyyttinen hapettuminen aiheuttaa sitraatin kertymistä ja muut TCA:n metaboliitit mitokondriomatriisissa.

2. Sytosolisessa tilassa sitraatti pilkkoutuu erityisen lyaasin vaikutuksesta, jolloin muodostuu oksaloasetaattia ja sytosolista asetyyli-CoA:ta, jotka tulevat järjestelmään korkeampien rasvahappojen synteesiä varten:

Eläimillä asetyyli-CoA on hiilihydraatti- ja rasva -aineenvaihdunnan välisen tasapainon perusta . Yleensä rasvahappoaineenvaihdunnasta peräisin oleva asetyyli-CoA siirtyy trikarboksyylihappokiertoon ja myötävaikuttaa solujen energian saantiin . Maksassa, kun kiertävien rasvahappojen määrä on korkea, asetyyli-CoA:n tuotanto rasvan hajoamisesta ylittää solun energiatarpeen. Ylimääräisestä asetyyli-CoA:sta saatavan energian hyödyntämiseksi syntyy ketoaineita, jotka voivat sitten kiertää veressä. Joissakin olosuhteissa tämä voi johtaa korkeisiin ketoainepitoisuuksiin veressä, ketoosiksi kutsuttuun tilaan , joka eroaa ketoasidoosista , vaarallisesta tilasta, joka voi vaikuttaa diabeetikoihin . Kasveissa uusien rasvahappojen synteesi tapahtuu plastideissa . Monet kasvit varastoivat suuria määriä öljyjä siemeneihinsä tukeakseen taimien itämistä ja varhaista kasvua ennen kuin ne siirtyvät ravintoon fotosynteesistä. Rasvahapot sisällytetään kalvon lipideihin, jotka ovat useimpien kalvojen pääkomponentti.

Muut reaktiot

• Kaksi asetyyli-CoA-molekyyliä voidaan yhdistää asetoasetyyli-CoA:n luomiseksi, joka on ensimmäinen vaihe HMG-CoA/kolesteroli-biosynteesissä ennen isoprenoidisynteesiä. Eläimillä HMG-CoA on elintärkeä prekursori kolesterolin ja ketoaineiden synteesille.
• Asetyyli-CoA on myös asetyyliryhmän lähde, joka on liitetty tiettyihin histoni- ja ei-histoniproteiinien lysiinitähteisiin asetylaation posttranslationaalisessa modifikaatiossa, asetyylitransferaasin katalysoimassa reaktiossa.
• Kasveissa ja eläimissä sytosolista asetyyli-CoA:ta syntetisoi ATP-sitraattilyaasi. Kun glukoosia on runsaasti eläinten veressä, se muuttuu glykolyysin kautta sytosolissa pyruvaatiksi ja sitten asetyyli-CoA:ksi mitokondrioissa. Ylimääräinen asetyyli-CoA aiheuttaa ylimääräisten sitraattien tuotannon, jotka kuljetetaan sytosoliin synnyttäen sytosolista asetyyli-CoA:ta.
• Asetyyli-CoA voidaan karboksyloida sytosolissa asetyyli-CoA-karboksylaasiksi, jolloin syntyy malonyyli-CoA, joka on välttämätön flavonoidien ja vastaavien polyketidien synteesille, rasvahappojen pidentämiseen (vahojen muodostumiseen), kynsinauhojen ja siemenöljyn muodostumiseen. Cabbage-suvun jäsenissä sekä proteiinien ja muiden fytokemikaalien malonoinnissa.
• Kasveissa niitä ovat seskviterpeenit , brassinosteroidit (hormonit) ja kalvostyreenit .

Katso myös

• Trikarboksyylihapposykli
• kolesterolin biosynteesi

Kirjallisuus

• T. T. Berezov, B. F. Korovkin. Biologinen kemia. - M .: Lääketiede, 1998. - 704 s. – 15 000 kappaletta.  — ISBN 5-225-02709-1 .
• Yu. B. Filippovich. Biokemian perusteet. - M .: Agar, 1999. - 512 s. -5000 kappaletta.  — ISBN 5-89218-046-8 .

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri tanskalainen Hienoa norjalaista Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	LNB : 000305754