O acetil coenzima A, abreviado como acetil CoA, é uma molécula intermediária crucial para várias vias metabólicas de lipídios e proteínas e carboidratos. Suas principais funções incluem a entrega do grupo acetila ao ciclo de Krebs..
A origem da molécula de acetil coenzima A pode ocorrer por diferentes rotas; Essa molécula pode se formar dentro ou fora da mitocôndria, dependendo da quantidade de glicose existente no ambiente. Outra característica da acetil CoA é que a energia é produzida com sua oxidação.
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A coenzima A é composta por um grupo β-mercaptoetilamina ligado por uma ligação à vitamina B5, também chamada de ácido pantotênico. Da mesma forma, esta molécula está ligada a um nucleotídeo ADP 3'-fosforilado. Um grupo acetil (-COCH3) está anexado a esta estrutura.
A fórmula química desta molécula é C2,3H38N7OU17P3S y tem um peso molecular de 809,5 g / mol.
Conforme mencionado acima, a formação de acetil CoA pode ocorrer dentro ou fora da mitocôndria e depende dos níveis de glicose presentes no meio..
Quando os níveis de glicose estão altos, a acetil CoA é formada da seguinte maneira: o produto final da glicólise é o piruvato. Para que este composto entre no ciclo de Krebs, ele deve ser transformado em acetil CoA.
Esta etapa é crucial para conectar a glicólise com os outros processos da respiração celular. Esta etapa ocorre na matriz mitocondrial (em procariotos, ocorre no citosol). A reação envolve as seguintes etapas:
- Para que essa reação ocorra, a molécula de piruvato deve entrar na mitocôndria.
- O grupo carboxila do piruvato é removido.
- Posteriormente, esta molécula é oxidada. Este último envolve a passagem de NAD + para NADH graças ao produto de elétrons da oxidação.
- A molécula oxidada se liga à coenzima A.
As reações necessárias para a produção de acetil coenzima A são catalisadas por um complexo enzimático de tamanho significativo denominado piruvato desidrogenase. Esta reação requer a presença de um grupo de cofatores.
Esta etapa é crítica no processo de regulação celular, pois aqui é decidida a quantidade de acetil CoA que entra no ciclo de Krebs..
Quando os níveis são baixos, a produção de acetil coenzima A é realizada pela β-oxidação de ácidos graxos.
Quando os níveis de glicose estão altos, a quantidade de citrato também aumenta. O citrato é transformado em acetil coezima A e oxaloacetato pela enzima ATP citrato liase.
Em contraste, quando os níveis são baixos, a CoA é acetilada pela acetil CoA sintetase. Da mesma forma, o etanol serve como fonte de carbonos para a acetilação por meio da enzima álcool desidrogenase..
A acetil-CoA está presente em uma série de vias metabólicas variadas. Alguns deles são os seguintes:
O acetil CoA é o combustível necessário para iniciar este ciclo. A acetil coenzima A é condensada junto com uma molécula de ácido oxaloacético em citrato, uma reação catalisada pela enzima citrato sintase..
Os átomos desta molécula continuam sua oxidação até formarem COdois. Para cada molécula de acetil CoA que entra no ciclo, 12 moléculas de ATP são geradas.
O acetil CoA é um importante produto do metabolismo lipídico. Para um lipídio se tornar uma molécula de acetil coenzima A, as seguintes etapas enzimáticas são necessárias:
- Os ácidos graxos devem ser "ativados". Este processo consiste na ligação do ácido graxo ao CoA. Para fazer isso, uma molécula de ATP é clivada para fornecer a energia que permite essa união.
- A oxidação da acil coenzima A ocorre, especificamente entre os carbonos α e β. Agora, a molécula é chamada acil-a enoil CoA. Esta etapa envolve a conversão de FAD para FADHdois (pegue os hidrogênios).
- A ligação dupla formada na etapa anterior recebe um H no carbono alfa e um hidroxila (-OH) no beta.
- A oxidação Β ocorre (β porque o processo ocorre no nível desse carbono). O grupo hidroxila se transforma em um grupo ceto.
- Uma molécula de coenzima A divide a ligação entre os carbonos. O referido composto está ligado ao ácido graxo remanescente. O produto é uma molécula de acetil CoA e outra com dois átomos de carbono a menos (o comprimento do último composto depende do comprimento inicial do lipídio. Por exemplo, se ele tivesse 18 carbonos, o resultado seria 16 carbonos finais).
Esta via metabólica de quatro etapas: oxidação, hidratação, oxidação e tiólise, que se repete até que duas moléculas de acetil CoA permaneçam como produto final. Ou seja, todo o grau de ácido se torna acetil CoA.
Vale lembrar que essa molécula é o principal combustível do ciclo de Krebs e pode entrar nele. Energeticamente, este processo produz mais ATP do que o metabolismo de carboidratos.
A formação de corpos cetônicos ocorre a partir de uma molécula de acetil coenzima A, um produto da oxidação lipídica. Essa via é chamada de cetogênese e ocorre no fígado; especificamente, ocorre na mitocôndria das células do fígado.
Os corpos cetônicos são um conjunto heterogêneo de compostos solúveis em água. Eles são a versão solúvel em água dos ácidos graxos.
Seu papel fundamental é atuar como combustível para determinados tecidos. Particularmente nos estágios de jejum, o cérebro pode assumir corpos cetônicos como fonte de energia. Em condições normais, o cérebro usa glicose.
Essa via ocorre em uma organela especializada chamada glioxissoma, presente apenas em plantas e outros organismos, como protozoários. A acetil coenzima A é transformada em succinato e pode ser incorporada de volta ao ciclo do ácido de Krebs.
Em outras palavras, esse caminho permite pular certas reações do ciclo de Krebs. Essa molécula pode ser convertida em malato, que por sua vez pode ser convertido em glicose..
Os animais não possuem o metabolismo necessário para realizar esta reação; portanto, eles são incapazes de realizar essa síntese de açúcares. Em animais, todos os carbonos da acetil CoA são oxidados a COdois, que não é útil para um caminho de biossíntese.
O produto final da degradação dos ácidos graxos é a acetil coenzima A. Portanto, em animais, este composto não pode ser reintroduzido por vias sintéticas.
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