Acetil coencima A
O acetil coencima A, acetil coenzima A, acetilcoencima A, acetilcoenzima A ou acetil-CoA é un tioéster formado por un grupo acetilo de dous carbonos unido ao coencima A. Como os dous compoñentes se unen por un átomo de xofre (S) pertencente ao coencima, ás veces aparece escrita como acetil-S-CoA. É unha molécula moi importante no metabolismo celular. A súa función principal é levar os átomos de carbono das moléculas que se están a oxidar na respiración ao ciclo do ácido cítrico ou de Krebs para producir enerxía.
| Acetil coencima A | |
|---|---|
 | |
 | |
| Identificadores | |
| Número CAS | 72-89-9 |
| PubChem | 444493 |
| ChemSpider | 392413 |
| MeSH | Acetyl+Coenzyme+A |
| ChEBI | CHEBI:15351 |
| Imaxes 3D Jmol | Image 1 Image 2 |
| |
| |
| Propiedades | |
| Fórmula molecular | C23H38N7O17P3S |
| Masa molecular | 809,57 g/mol |
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa. | |
Quimicamente é un tioéster formado polo coencima (un derivado dun nucleótido e unha vitamina cun grupo -SH) e o ácido acético (o acilo). O grupo acilo pode proceder de diversas substancias. O acetil-CoA prodúcese principalmente durante a segunda fase da respiración celular aerobia na descarboxilación do piruvato, que ten lugar na matriz mitocondrial nos eucariotas, ou durante a beta-oxidación dos ácidos graxos.
O acetil-CoA é tamén un importante compoñente na síntese bioxénica do neurotransmisor acetilcolina. A colina, en combinación con acetil-CoA, convértese por acción do encima colina acetiltransferase en acetilcolina e coencima A libre.
Funcións
editarFormación a partir de piruvato e ciclo do ácido cítrico
editarNa descarboxilación oxidativa do piruvato catalizada pola piruvato deshidroxenase orixínase acetil-CoA, que entra seguidamente no ciclo do ácido cítrico. O acetil-CoA entra no ciclo do ácido cítrico por medio dunha condensación do seu grupo acetil (2 carbonos) co oxalacetato (de 4 carbonos), orixinando citrato (de 6 carbonos, 2 deles achegados polo acetil-CoA). Despois en cada volta do ciclo pérdense dous carbonos en forma de CO2, que se expulsan, de modo que o acetil-CoA non causa unha ganancia neta de carbonos no ciclo, pero nas reaccións do mesmo as moléculas son oxidadas producíndose coencimas, que son os que van a determinar a produción de enerxía nas seguintes fases da respiración (cadea de transporte electrónico e fosforilación oxidativa).
Outras conversións entre o piruvato e o acetil-CoA son tamén posibles. Por exemplo, a piruvato formato liase transforma o piruvato en acetil-CoA e ácido fórmico.
Metabolismo dos ácidos graxos
editarO acetil-CoA é unha molécula básica no metabolismo lipídico. Para sintetizar un ácido graxo requírese acetil-CoA e malonil-CoA, o cal se obtén a partir do acetil-CoA. Na síntese de terpenos e esteroides o acetil-CoA tamén é a molécula básica necesaria. En canto ao metabolismo degradativo, na beta-oxidación dos ácidos graxos o ácido graxo rompe en grupos de dous carbonos, que se liberan en forma de acetil-CoA.
Nos animais o acetil-CoA é esencial para equilibrar os metabolismos de carbohidratos e de lípidos. En circunstancias normais, o acetil-CoA procedente do metabolismo de ácidos graxos alimenta o ciclo do ácido cítrico, contribuíndo grandemente á produción de enerxía na célula. No fígado, cando os niveis de ácidos graxos circulantes son altos, a produción de acetil-CoA a partir da degradación das graxas excede os requirimentos enerxéticos da célula. Para poder darlle un uso a ese exceso de acetil-CoA, prodúcense corpos cetónicos, os cales poden circular polo sangue.
En certas circunstancias, isto pode facer que haxa niveis moi elevados de corpos cetónicos en sangue (cetose. Unha cetose benigna dietaria pode producirse en persoas que seguen unha dieta baixa en carbohidratos, que fai que as graxas sexan metabolizadas como fonte principal de enerxía. Isto é diferente da cetose orixinada pola inanición, e da perigosa cetoacidose, que poden sufrir os diabéticos.
Dúas moléculas de acetil-CoA poden condensarse para orixinar acetoacetil-CoA, o primeiro paso na vía do hidroximetilglutaril-CoA/ácido mevalónico para a síntese dos terpenos e esteroides. Nos animais, o hidroximetilglutaril-CoA é un precursor vital do colesterol e corpos cetónicos.
Metabolismo de aminoácidos
editarNa degradación oxidativa dos aminoácidos, algúns poden orixinar acetil-CoA. A fenilalanina, tirosina, leucina, lisina e triptófano orixinan acetil-CoA ou acetoacetil-CoA, que facilmente pode dar lugar a acetil-CoA. Outros aminoácidos como a alanina, treonina, glicina, serina e cisteína poden orixinar piruvato, o cal tamén se pode descarboxilar orixinando acetil-CoA.
Na síntese dalgúns aminoácidos tamén intervén o acetil-CoA. Por exemplo na síntese de arxinina a partir de ácido glutámico, ou na síntese de lisina pola vía do ácido aminoadípico a partir do oxoglutarato en fungos.
Gliconeoxénese
editarOs animais non teñen forma de utilizar o acetil-CoA para a produción de glicosa por gliconeoxénese, pero as plantas e moitos microorganismos si, xa que poden utilizar o acetil-CoA procedente do catabolismo dos lípidos para transformalo en succinato por medio do ciclo do glioxilato. Despois o succinato vai ás mitocondrias onde pode iniciar as reaccións que conducirán á xénese de glicosa. Deste modo, os carbonos do acetil-CoA acaban nos carbohidratos.
Outras reaccións
editar- O acetil-CoA é tamén a fonte de grupos acetilo incorporados a certos residuos de lisina de proteínas histónicas e non histónicas durante a modificación postraducional chamada acetilación, catalizada por acetiltransferases.
- Nas plantas e animais, o acetil-CoA citosólico sintetízase pola ATP citrato liase (xa que a maioría do acetil-CoA está na mitocondria).[1] Cando a glicosa é moi abondosa na célula, a respiración celular orixina moito acetil-CoA nas mitocondrias e prodúcese un exceso de citrato no ciclo do ácido cítrico. O acetil-CoA non pode abandonar a mitocondria directamente, pero o citrato pode ser exportado ao citosol, onde o encima mencionado ao principio o converterá en acetil-CoA.
- O acetil-CoA pode carboxilarse no citosol pola acción da acetil-CoA carboxilase, dando lugar a malonil-CoA, un substrato requirido para a síntese de flavonoides e policétidos relacionados, para a elongación de ácidos graxos para producir ceras, e aceites das sementes da familia das brasicáceas, e para a malonación de proteínas e outros produtos vexetais.[2]
- Nas plantas intervén na síntese de sesquiterpenos, brassinosteroides (fitohormonas), e esterois de membrana.
Notas
editar- ↑ Fatland, B. L.; Ke, J; Anderson, MD; Mentzen, WI; Cui, LW; Allred, CC; Johnston, JL; Nikolau, BJ; Wurtele, ES (2002). "Molecular Characterization of a Heteromeric ATP-Citrate Lyase That Generates Cytosolic Acetyl-Coenzyme a in Arabidopsis". Plant Physiology 130 (2): 740. PMC 166603. PMID 12376641. doi:10.1104/pp.008110.
- ↑ Fatland, B. L. (2005). "Reverse Genetic Characterization of Cytosolic Acetyl-CoA Generation by ATP-Citrate Lyase in Arabidopsis". The Plant Cell Online 17: 182. doi:10.1105/tpc.104.026211.