Acetyl-CoA (Čeština)
Definice
Acetyl-CoA nebo acetyl koenzym A je součástí buněčné dýchání (přeměna energie), která přidává acetyl skupin na biochemické reakce. Tyto reakce se používají při metabolizaci bílkovin, sacharidů a lipidů, které poskytnou zdroje energie ve formě adenosintrifosfátu (ATP), kyseliny mléčné a ketonových těl. Nedávný výzkum ukazuje, že acetyl-CoA také hraje důležitou regulační roli v intracelulárních mechanismech. Je také nezbytný pro výrobu energie při půstu nebo hladovění.,
tvorba Acetyl-CoA
tvorba Acetyl-CoA nastává uvnitř nebo vně buněčných mitochondrií. Jako metabolit (látka nezbytná pro metabolismus) musí být acetyl-CoA volně dostupný. Může být produkován katabolismem (rozpadem) sacharidů (glukózy) a lipidů (mastných kyselin). Jeho primárním úkolem je přenést atomy uhlíku v acetylu na jiné molekuly.
složky acetyl co-a jsou, není divu, acetyl a koenzym A.acetylová skupina je reprezentována chemickým vzorcem CH3CO., Acetyl je produkován rozpadem pyruvátu, derivátu sacharidů. Když se pyruvát rozpadne, vytváří malé vázané molekuly uhlíku (C2). Když reagují s CoA, kombinovaná molekula se stává acetyl-CoA.
Koenzym je kofaktor – to pomáhá enzym poskytovat efekt. Co – a se vyrábí požitím vitaminu B5 (kyselina pantothenová nebo pantothenát)., Přírodními zdroji tohoto vitamínu jsou zelí a brokolice, celá zrna a brambory. Chemický vzorec koenzymu A je C23H38N7O17P3S.
Mnoho typů střevní bakterie výroba pantothenát z některých aminokyselin. Když jsou hladiny pantothenátu v těle nízké, hladiny CoA a acetyl-CoA budou také nízké. Vzhledem k tomu, že produkce CoA se překrývá s jinými cestami produkujícími vitamíny, mohou to také ovlivnit dostupnost CoA i acetyl-CoA. Příklady konkurenčních vitamínů jsou kyselina listová a thiamin.,
Acetyl váže koenzym A v kontrolovaných podmínkách. Tyto cesty tvorby jsou podrobněji popsány v následujících odstavcích. Základní znalost Krebova cyklu nebo cyklu kyseliny citronové je velmi užitečná při učení o acetyl-CoA.
tvorba Acetyl-CoA glukózou
tvorba Acetyl-CoA se nejčastěji vyskytuje během katabolismu glukózy., Po štěpení sacharidů trávicími enzymy může začít první fáze buněčného metabolismu glukózy nebo glykolýzy. Glykolýza je rozklad molekul glukózy. Tento mechanismus probíhá v buněčném cytosolu. Na následujícím obrázku je glykolýza zastoupena ve fialové krabici.,
zjednodušeně, glykolýzy reakce produkuje dva vodíkové ionty, celkový zisk dvou ATP, molekuly, a dva každý z vody a molekuly pyruvátu z jedné molekuly glukózy (C₆H₁₂O₆).
C6 glukóza se stává dvěma molekulami pyruvátu C3. Úplný chemický vzorec pro pyruvát je C3H3O3-pokud se podíváte na dvě chemické vzorce pyruvátu a glukózy, glukóza byla téměř rozdělena na polovinu., Během glykolýzy byly uvolněny atomy vodíku.
druhý krok metabolismu glukózy závisí na přítomnosti nebo nepřítomnosti kyslíku nebo schopnost buněk, aby ji používat. Tam, kde není k dispozici žádný nebo omezený kyslík, cestuje pyruvát anaerobní cestou, která vede k produkci kyseliny mléčné (anaerobní dýchání).,
Aerobní dýchání (výroba energie za přítomnosti kyslíku), nicméně, pošle pyruvátu v citrátovém cyklu. Cyklus kyseliny citrónové, jinak známý jako trikarboxylová (KREBSOVA) cyklu, nebo Krebsův cyklus, je základní kámen intracelulární produkci energie.
vstup do aerobního cyklu může nastat až po třech přípravných krocích., Za prvé, dvě molekuly pyruvátu (C3) podléhají oxidační fosforylaci (výměna elektronů). Tento krok nezahrnuje acetyl-CoA.
za druhé, fáze uvolňující energii převádí ADP na čtyři molekuly ATP. Opět není nutný žádný acetyl-CoA.
třetí krok je konverze pyruvátu na acetyl a následná vazba acetyl-s k dispozici koenzym A. Pouze jednou tyto tři události se odehrály může další krok – Krebsův cyklus – pokračovat.,
přeměna pyruvátu na acetyl-CoA, který je také tři-krok proces se nazývá pyruvát oxidativní dekarboxylace. Tato cesta probíhá uvnitř buněčných mitochondrií; molekuly pyruvátu vstupují do mitochondrií aktivním transportem.
První, negativně nabité karboxylový anion skupina (COO−), je odstraněn z pyruvátu (C3H4O3) pomocí enzymu pyruvát dehydrogenázy k formě oxidu uhličitého (CO2). Pyruvát se nyní stal C2H3O nebo acetyl.,
za druhé, negativní náboj karboxylátové aniontové skupiny pomáhá k kofaktorovým reakcím (NAD+ a NADH reakce). Pokud jste obeznámeni s Krebovým cyklem, budete vědět, že tyto dva kofaktory hrají nesmírně důležitou roli při výrobě energie.
posledním krokem pyruvátové oxidační dekarboxylace je vazba koenzymu A na acetyl. Tato vysoká energie a velmi reaktivní dluhopisů formy mezi acetyl skupiny a síry koenzymu A na formě acetyl-CoA. Tato molekula může nyní přispět přímo k cyklu kyseliny citronové.,
cyklus kyseliny citrónové neustále tvoří a regeneruje koenzym a acetyl-CoA. Jedna molekula acetyl-CoA vytvoří 10 až 12 molekul ATP. Kde acetyl skupiny byl propuštěn z acetyl-CoA, zbývající koenzym A pomáhá při přeměně pyruvátu na acetyl CoA, než re-vstupuje do cyklu kyseliny citrónové.,
Acetyl-CoA Vznik prostřednictvím Mastných Kyselin
Acetyl-CoA tvorba je také řekl, aby se vyskytují prostřednictvím mastných kyselin katabolismus; nicméně, to je nyní zřejmé, že acetyl-CoA je produktem metabolismu sacharidů. Protože acetyl-CoA může být přeměněn na lipidy a naopak, je někdy zaměňován se samostatnou rolí; jeho skutečnou úlohou je katalyzátor metabolismu monosacharidů (glukózy).
při metabolismu tuků jsou požití triglyceridů rozděleny na nejmenší mastné kyseliny bez formy; ty jsou transportovány do krevního řečiště., Tukové buňky (adipocyty) v tukové tkáni váží tyto mastné kyseliny glycerolem a ukládají je jako triglyceridové řetězce, aby sloužily jako záložní zdroj energie. Pokud jsou zdroje sacharidů nízké, lze energii získat z tuku.
jedná se lipolýzou triglyceridů do záporně nabité mastných kyselin a glycerolu. Oxidace (přidávání kyslíku) reakce mastných kyselin tvoří mastné acyl CoA-ne acetyl CoA. Tady leží zmatek., Tělo nemůže používat acyl CoA v Krebově cyklu. Musí být přeměněn na acetyl-CoA.
přeměna mastných acyl CoA na acetyl-CoA dochází v mitochondriích a vyžaduje enzym acyl-CoA dehydrogenázy a celá řada reakcí, které i nadále, dokud se všechny uhlíky v řetězci mastné kyseliny byly převedeny na acetyl-CoA molekuly. Ty pak mohou vstoupit do Krebova cyklu. Výnosy ATP z mastných kyselin jsou mnohem nižší než výnosy monosacharidů – jen 14 až 36 sacharidů.,
Acetyl-CoA Strukturu
Acetyl-CoA struktura je složena z přepravě koenzym skupiny a připojené acetyl skupiny. Koenzym pomáhá enzymu při rozpadu řady biologických molekul.
Acetyl skupiny obsahují dvě uhlíkové jednotky a chemický vzorec C2H3O. Jsou složeny z methylové skupiny (- CH3) spojený přes jeden dluhopis double-vázané karbonylové skupiny (CO).,
V acetyl-CoA na acetyl skupina dluhopisů na koenzym A. Koenzym A je molekula se skládá z beta-mercaptoethylamine, kyselina pantothenová (základní vitamin), fosfát, a adenosin-difosfát (ADP). Koenzymová část je transportérem pro acetylovou skupinu. Přivádí acetylovou skupinu na správné místo a umožňuje acetylové skupině přenést dva atomy uhlíku na jiné látky v cyklu kyseliny citronové.,
Acetyl-CoA v glukoneogenezi
glukoneogeneze je jednoduše řečeno glykolýza v opačném směru. Tam, kde jsou hladiny glukózy nízké, například v diabetické hypoglykemické epizodě nebo během hladovění nebo dlouhodobého půstu, může tělo vyrobit glukózu ze zdrojů bez sacharidů. Acetyl-CoA hraje důležitou regulační roli v glukoneogenezi. Většina glukoneogeneze se vyskytuje v buňkách jater, v buňkách ledvin dochází k menším reakcím.,
glukoneogeneze, pyruvát, musí být nejprve převeden na phosphoenol pyrohroznové (PEP) kyselina pod vlivem několika enzymů. Acetyl-CoA reguluje tuto konverzní rychlost, protože přímo řídí jeden z mnoha enzymů zapojených do tohoto kroku – pyruvát karboxylázu.
zpětná vazba týkající se potřeby těla a dodávky energie je také poskytována prostřednictvím dostupnosti acetyl-CoA., Když jsou hladiny acetyl-CoA vysoké, pyruvát se odstraní z cyklu kyseliny citronové a uloží se.
dalším krokem je přeměna fruktózy na formu glukózy v endoplazmatickém retikulu (jaterní) buňky. Tato glukóza poskytuje dodatečnou, nákladově efektivní energii a také doplňuje ztracené zásoby glykogenu v játrech. Přípravné kroky jsou dodržovány, jak je popsáno při tvorbě Acetyl-CoA přes glukózovou sekci výše.
acetylkoenzym A: další role
Acetyl-CoA má mnoho dalších rolí., Patří sem syntéza lipidů, cholesterolu a steroidů, které jsou zdrojem žlučových solí, pohlavních hormonů, aldosteronu a kortizolu. Tyto chemikálie a hormony podporují širokou škálu funkcí trávicího, reprodukčního a nervového systému.
ketolátky, populární téma diskuse v hubnutí fórech, jsou výsledkem hladovění události., Dostupnost kyseliny oxalooctové je důležitá v cyklu kyseliny citronové a je přímo spojena s dostupností acetyl-CoA. V cyklu kyseliny citronové se acetyl-CoA kombinuje s kyselinou šťavelovou za vzniku kyseliny citronové.
při hladovění nebo během období hypoglykémie se zásoby glykogenu vyčerpají nebo nemohou být použity. Glukoneogeneze-syntéza glukózy z tuků a bílkovin – je nutná. Pokud oxaloctová kyselina je v krátkém dodávky, acetyl CoA tvoří ketolátky (ketogeneze) místo. U ketonových těl není nutná žádná kyselina oxaloctová.,
je To ketolátek, které mohou být detekovány v dechu lidí, kteří trpí diabetické ketoacidózy. Ketonová těla mohou poskytnout energii nejdůležitějším orgánům (srdce, ledviny a mozek), pokud jsou hladiny glukózy nízké.,
použití non-glukóza zdroje energie je také základem low-sacharidů stravy, jako jsou velmi nízké – ne-sacharidů Atkinsova dieta (který způsobil hodně diskuse v průběhu let), a více nedávno inzeroval přerušovaný půst životní styl, které umožňují sacharidů, ale zahrnují půst státy od 12 do 72 hodin. Dlouhodobé účinky přerušovaného půstu je třeba ještě prokázat, ale výsledky se zatím zdají pozitivní. Zdá se, že nízká až žádná sacharidová strava neposkytuje protichůdné důkazy., Ti, kteří zvažují některou z těchto diet, by se měli nejprve poradit se svým lékařem a zajistit šestiměsíční krevní testy.
