Acetyl-CoA (Dansk)
Definition
Acetyl-CoA eller acetyl coenzym A er en del af cellulær respiration (energikonvertering), der tilføjer acetylgrupper til biokemiske reaktioner. Disse reaktioner anvendes til metabolisering af proteiner, kulhydrater og lipider, der vil give energikilder i form af adenosintrifosfat (ATP), mælkesyre og ketonlegemer. Nylig forskning viser, at acetyl-CoA også spiller en vigtig regulerende rolle i intracellulære mekanismer. Det er også vigtigt for energiproduktion, når man faste eller sulter.,
Acetyl-CoA-dannelse
Acetyl-CoA-dannelse forekommer inden for eller uden for cellemitokondrier. Som metabolit (et stof, der er nødvendigt for metabolisme), skal acetyl-CoA være frit tilgængeligt. Det kan produceres via katabolisme (nedbrydning) af kulhydrater (glukose) og lipider (fedtsyrer). Dets primære opgave er at overføre carbonatomer i acetyl til andre molekyler.
De komponenter af acetyl-co-Et er, ikke overraskende, og acetyl coenzym A. En acetyl-gruppen er repræsenteret ved den kemiske formel CH3CO., Acetyl fremstilles ved nedbrydning af pyruvat, et derivat af kulhydrat. Når pyruvat nedbrydes, producerer det små bundne carbonmolekyler (C2). Når de reagerer med CoA, bliver det kombinerede molekyle acetyl-CoA.
Coenzym A er en cofaktor – det hjælper et enzym til at give en effekt. Co – a produceres ved indtagelse af vitamin B5 (pantothensyre eller pantothenat)., Naturlige kilder til dette vitamin er kål og broccoli, fuldkorn og kartofler. Den kemiske formel for Coen .ym A er C23H38N7O17P3S.
mange typer tarmbakterier fremstiller pantothenat fra visse aminosyrer. Når pantothenatniveauerne i kroppen er lave, vil COA-og acetyl-CoA-niveauerne også være lave. Da CoA-produktion overlapper med andre vitaminproducerende veje, kan disse også påvirke tilgængeligheden af både CoA og acetyl-CoA. Eksempler på konkurrerende vitaminer er folsyre og thiamin.,
Acetyl-binder med coenzym A i kontrollerede omstændigheder. Disse formationsveje er beskrevet mere detaljeret i de følgende afsnit. Grundlæggende kendskab til Krebs cyklus eller citronsyrecyklus er yderst nyttigt, når man lærer om acetyl-CoA.
Acetyl-CoA-dannelse Via Glucose
Acetyl-CoA-dannelse forekommer oftest under glukosekatabolisme., Efter at kulhydrater er blevet nedbrudt af fordøjelsesen .ymer, kan den første fase af cellulær glukosemetabolisme eller glycolyse begynde. Glykolyse er nedbrydning af glukosemolekyler. Denne mekanisme finder sted i cellen cytosol. I nedenstående billede er glycolyse repræsenteret i den lilla boks.,
I forenklet form, en glycolyse reaktion producerer to hydrogen ioner, en samlet gevinst på to ATP-molekyler, og to af hver af vand og molekyler pyruvat fra en enkelt glucose-molekyle (C₆H₁₂O₆).C6-glucose bliver to C3-pyruvatmolekyler. Den fulde kemiske formel for pyruvat er C3H3O3 – hvis man ser på de to kemiske formler af pyruvat og glucose, glucose har næsten været delt i halve., Hydrogenatomer er blevet frigivet under glycolysereaktionen.
det andet trin i glukosemetabolismen afhænger af tilstedeværelsen eller fraværet af ilt eller cellernes evne til at bruge det. Hvor ingen eller begrænset ilt er tilgængelig, rejser pyruvat en anaerob vej, der fører til mælkesyreproduktion (anaerob respiration).,
Aerob respiration (energi produktion i tilstedeværelse af ilt), men sender pyruvat i citratcyklus. Citronsyrecyklussen, ellers kendt som tricarbo .ylsyrecyklussen (TCA) eller Krebs cyklus, er grundstenen til intracellulær energiproduktion.
indtræden i den aerobe cyklus kan kun ske efter tre forberedende trin har fundet sted., For det første gennemgår de to pyruvatmolekyler (C3) o .idativ phosphorylering (elektronudveksling). Dette trin involverer ikke acetyl-CoA.
for det andet konverterer en energifrigørende fase ADP til fire ATP-molekyler. Igen kræves der ingen acetyl-CoA.
Det tredje trin i omdannelsen af pyruvat til acetyl-og den efterfølgende binding af acetyl med tilgængelige coenzym A. først når disse tre begivenheder har fundet sted, kan det næste skridt – den Kreb ‘ s cyklus – gå videre.,
omdannelse af pyruvat til acetyl-CoA er også en tre-trins proces, der kaldes pyruvat oxidative decarboxylation. Denne vej finder sted inde i cellemitokondrierne; pyruvatmolekyler trænger ind i mitokondrierne via aktiv transport.
for det Første, et negativt ladet carboxylat anion-gruppen (COO−) er fjernet fra pyruvat (C3H4O3) af enzymet pyruvat dehydrogenase til at danne kuldioxid (CO2). Pyruvat er nu blevet C2H3O eller acetyl.,
for det andet hjælper den negative ladning af Carbo .ylataniongruppen mod cofaktorreaktioner (NAD+ og NADH reaktioner). Hvis du er bekendt med Krebs cyklus, vil du vide, at disse to cofaktorer spiller ekstremt vigtige roller i energiproduktionen.
Det sidste trin af pyruvat oxidative decarboxylation er limning af coenzym A til acetyl. Denne højenergi og meget reaktive binding dannes mellem acetylgruppen og svovl af Coen .ym A til dannelse af acetyl-CoA. Dette molekyle kan nu bidrage direkte til citronsyrecyklussen.,
citratcyklus hele tiden former og regenererer coenzym A og acetyl-CoA. Et enkelt molekyle acetyl-CoA vil producere 10 til 12 molekyler ATP. Hvor acetylgruppen er blevet frigivet fra acetyl-CoA, hjælper det resterende Coen .ym A med at omdanne pyruvat til acetyl CoA, før de igen går ind i citronsyrecyklussen.,
Acetyl-CoA-dannelse gennem fedtsyrer
Acetyl-CoA-dannelse siges også at forekomme via fedtsyrekatabolisme; imidlertid forstås det nu, at denne acetyl-CoA er et produkt af kulhydratmetabolisme. Da acetyl-CoA kan omdannes til lipider og vice versa, forveksles det undertiden med en separat rolle; dens sande rolle er som en monosaccharid (glukose) metabolismekatalysator.
Ved fedtstofskifte nedbrydes indtagne triglycerider i deres mindste formfrie fedtsyrer; Disse transporteres ind i blodbanen., Fedtceller (adipocytter) i fedtvæv binder disse fedtsyrer med glycerol og opbevarer dem som triglyceridkæder for at tjene som en backup energikilde. Når kilder til kulhydrater er lave, kan energi opnås fra fedt.
Dette indebærer, lipolyse af triglycerider i negativt-ladede fedtsyrer og glycerol. O .idation (tilsætning af O .ygen) reaktioner af fedtsyrer danner fedt acyl CoA – ikke acetyl CoA. Det er her forvirringen ligger., Kroppen kan ikke bruge acyl CoA i Krebs cyklus. Det skal omdannes til acetyl-CoA.
konvertering af fedt acyl CoA til acetyl-CoA sker i mitokondrierne og kræver enzymet acyl CoA dehydrogenase, og en hel serie af reaktioner, der fortsætter, indtil alle kul i fedtsyre kæden er blevet omdannet til acetyl-CoA molekyler. Disse kan derefter komme ind i Krebs cyklus. ATP udbytter fra fedtsyrer er meget lavere end for monosaccharider-kun 14 til kulhydratens 36.,
Acetyl-CoA Struktur
Acetyl-CoA struktur er sammensat af en transport af coenzym gruppe og en tilsluttet acetyl-gruppen. Et Coen .ym hjælper et en .ym i nedbrydningen af en række biologiske molekyler.
Acetylgrupper indeholder to carbonenheder og har den kemiske formel C2H3O. de er sammensat af en methylgruppe (CH3) bundet via en enkelt binding til en dobbeltbundet carbonylgruppe (CO).,
I acetyl-CoA, den acetyl-gruppen obligationer til coenzym A. Coenzym A er et molekyle, der består af beta-mercaptoethylamine, pantothensyre (et vigtigt vitamin), fosfat, og adenosin difosfat (ADP). Coen .ymdelen er en transportør til acetylgruppen. Det bringer acetylgruppen til det rigtige sted og tillader acetylgruppen at overføre to carbonatomer til andre stoffer i citronsyrecyklussen.,
Acetyl-CoA i glukoneogenese
glukoneogenese er simpelthen glykolyse omvendt. Hvor glukoseniveauet er lavt, såsom i en diabetisk hypoglykæmisk episode eller under sult eller langvarig faste, kan kroppen fremstille glukose fra ikke-kulhydratkilder. Acetyl-CoA spiller en vigtig regulerende rolle i glukoneogenese. Mest glukoneogenese forekommer i leverens celler; mindre reaktioner finder sted i cellerne i nyrerne.,
I glukoneogenese, pyruvat skal først konverteres til phosphoenol pyruvic (PEP) syre under indflydelse af flere enzymer. Acetyl-CoA regulerer denne konverteringsfrekvens, da den direkte styrer et af de mange en .ymer, der er involveret i dette trin – pyruvatcarbo .ylase.
Feedback vedrørende kroppens behov for og forsyning af energi leveres også via acetyl-CoA tilgængelighed., Når acetyl-CoA-niveauerne er høje, fjernes pyruvat fra citronsyrecyklussen og opbevares.
det næste trin er omdannelsen af fructose til en form for glucose i det endoplasmatiske retikulum i (lever) cellen. Denne glukose giver ekstra, omkostningseffektiv energi og supplerer også tabte glykogenbutikker i leveren. Forberedende trin følges som beskrevet under Acetyl-CoA-dannelsen via Glucosesektionen ovenfor.
Acetyl Coen .ym A: yderligere roller
Acetyl-CoA har mange yderligere roller., Disse omfatter lipid, kolesterol, og steroid syntese, der er kilden til galdesalte, kønshormoner, aldosteron, og cortisol. Disse kemikalier og hormoner understøtter en bred vifte af fordøjelses -, reproduktive og nervesystemfunktioner.
ketonstoffer, der er et populært emne for drøftelserne i vægt-tab fora, som er resultatet af sult begivenheder., Tilgængelighed af O .aleddikesyre er vigtig inden for citronsyrecyklussen og er direkte forbundet med acetyl-CoA-tilgængelighed. I citronsyrecyklussen kombineres acetyl-CoA med o .aleddikesyre for at danne citronsyre.
når du er i sultemodus eller i perioder med hypoglykæmi, bliver glykogenreserver udtømt eller kan ikke anvendes. Glukoneogenese – glukosesyntese fra fedtstoffer og proteiner-er nødvendig. Hvis der er mangel på O .aleddikesyre, danner acetyl CoA ketonlegemer (ketogenese) i stedet. Med ketonlegemer kræves ingen O .aleddikesyre.,
Det er keton organer, der kan blive opdaget i ånde af mennesker, der lider af diabetisk ketoacidose. Ketonlegemer kan give energi til de vigtigste organer (hjerte, nyrer og hjerne), når glukoseniveauerne er lave.,
Denne brug af ikke-glucose energikilder, er også grundlaget for lav-kulhydrat kost, såsom den meget lave eller ingen indhold af kulhydrat, Atkins kost (som har forårsaget stor kontrovers over år) og mere for nylig annonceret intermitterende fastende livsstil, der giver kulhydrater, men indebærer faste medlemsstater 12 til 72 timer. De langsigtede virkninger af intermitterende faste er endnu ikke bevist, men indtil videre synes resultaterne positive. Lav til ingen kulhydrat kost synes at give modstridende beviser., De, der overvejer en af disse kostvaner, bør først rådføre sig med deres læge og arrangere seks månedlige blodprøver.
