Coenzima Acetil Uma Estrutura, Treinamento e Funções

O acetil-coenzima A, abreviado como acetil-CoA, é uma molécula intermediária crucial para várias vias metabólicas de lipídios e proteínas e carboidratos. Entre suas principais funções está entregar o grupo acetil ao ciclo de Krebs.

A origem da molécula acetil-coenzima A pode ocorrer através de diferentes vias; Esta molécula pode ser formada dentro ou fora da mitocôndria, dependendo da quantidade de glicose no ambiente. Outra característica do acetil-CoA é que, com sua oxidação, a energia é produzida.

Índice

• 1 estrutura
• 2 Treinamento
  • 2.1 Intramitocondrial
  • 2.2 Extramitocondrial
• 3 funções
  • 3.1 Ciclo de ácido cítrico
  • 3.2 Metabolismo dos lípidos
  • 3.3 Síntese de corpos cetônicos
  • 3,4 Ciclo de glioxilato
• 4 referências

Estrutura

A coenzima A é formada por um grupo β-mercaptoetilamina ligado por uma ligação à vitamina B5, também chamada ácido pantotênico. Da mesma forma, esta molécula está ligada a um nucleótido ADP 3'-fosforilado. Um grupo acetil (-COCH₃) está anexado a essa estrutura.

A fórmula química desta molécula é C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S e tem um peso molecular de 809,5 g / mol.

Treinamento

Como mencionado acima, a formação de acetil CoA pode ser realizada dentro ou fora das mitocôndrias, e depende dos níveis de glicose presentes no meio.

Intramitocondrial

Quando os níveis de glicose são altos, o acetil CoA é formado 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.

Este passo é crucial para conectar a glicólise com os outros processos de respiração celular. Esta etapa ocorre na matriz mitocondrial (em procariotas ocorre no citosol). A reação envolve as seguintes etapas:

- Para que esta reação ocorra, a molécula de piruvato deve entrar na mitocôndria.

- O grupo carboxilo do piruvato é eliminado.

- Subsequentemente, esta molécula é oxidada. Este último envolve a passagem de NAD + para NADH graças aos elétrons produzidos pela oxidação.

- A molécula oxidada liga-se à coenzima A.

As reações necessárias para a produção de acetil-coenzima A são catalisadas por um complexo enzimático de tamanho significativo chamado piruvato desidrogenase. Esta reação requer a presença de um grupo de cofatores.

Este passo é fundamental no processo de regulação das células, uma vez que a quantidade de acetil-CoA que entra no ciclo de Krebs é decidida aqui.

Quando os níveis são baixos, a produção de acetil-coenzima A é realizada pela β-oxidação dos ácidos graxos.

Extramitocondrial

Quando os níveis de glicose são altos, a quantidade de citrato também aumenta. O citrato é transformado em acetil coenzima A e em oxaloacetato pela 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 carbono para a acetilação por meio da enzima álcool desidrogenase.

Funções

O acetil-CoA está presente em uma série de vias metabólicas variadas. Alguns destes são os seguintes:

Ciclo do ácido cítrico

O acetil-CoA é o combustível necessário para iniciar este ciclo. A acetil-coenzima A é condensada juntamente com uma molécula de ácido oxalacético em citrato, uma reação catalisada pela enzima citrato sintase.

Os átomos desta molécula continuam sua oxidação até formar CO₂. Para cada molécula de acetil CoA que entra no ciclo, são geradas 12 moléculas de ATP.

Metabolismo de lipídios

O acetil-CoA é um importante produto do metabolismo lipídico. Para que um lípido se torne uma molécula de acetil-coenzima A, são necessários os seguintes passos enzimáticos:

- Os ácidos graxos devem ser "ativados". Este processo consiste na ligação do ácido gordo a CoA. Para isso, uma molécula de ATP é clivada para fornecer a energia que permite essa ligação.

- A oxidação da acil-coenzima A ocorre, especificamente entre os carbonos α e β. Agora, a molécula é chamada acil-enoil CoA. Esta etapa envolve a conversão de FAD para FADH₂ (pegue os hidrogênios)

- A ligação dupla formada na etapa anterior recebe um H no carbono alfa e um hidroxila (-OH) no beta.

- ocorre a β-oxidação (β porque o processo ocorre naquele nível de carbono). O grupo hidroxilo é transformado num grupo ceto.

- Uma molécula da coenzima A cliva a ligação entre os carbonos. O dito composto está ligado ao restante ácido gordo. 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 lípido, por exemplo, se tivesse 18 carbonos, o resultado será 16 carbonos finais).

Esta via metabólica de quatro etapas: oxidação, hidratação, oxidação e tiólise, que é repetida até que duas moléculas de acetil CoA permaneçam como produto final. Ou seja, todo o teor de ácido vai para o acetil-CoA.

Vale lembrar que esta molécula é o principal combustível do ciclo de Krebs e pode entrar nela. Energeticamente, esse processo origina uma quantidade maior de ATP do que o metabolismo de carboidratos.

Síntese de corpos cetônicos

A formação de corpos cetônicos ocorre a partir de uma molécula de acetil-coenzima A, produto da oxidação lipídica. Esta via é chamada cetogênese e ocorre no fígado; especificamente, ocorre nas mitocôndrias das células do fígado.

Os corpos cetônicos são um grupo heterogêneo de compostos solúveis em água. Eles são a versão solúvel em água dos ácidos graxos.

Seu papel fundamental é atuar como combustível para certos tecidos. Particularmente em estágios de jejum, o cérebro pode tomar corpos cetônicos como fonte de energia. Em condições normais, o cérebro se transforma em glicose.

Ciclo de glioxilato

Essa rota ocorre em uma organela especializada chamada glioxissoma, presente apenas em plantas e outros organismos, como os protozoários. A acetil-coenzima A é transformada em succinato e pode ser incorporada novamente no ciclo do ácido de Krebs.

Em outras palavras, este caminho permite saltar certas reações do ciclo de Krebs. Esta molécula pode se transformar em malato, que por sua vez pode se transformar em glicose.

Os animais não possuem o metabolismo necessário para realizar essa reação; portanto, eles são incapazes de realizar essa síntese de açúcares. Em animais, todos os carbonos de acetil-CoA são oxidados em CO₂, o que não é útil para um caminho de biossíntese.

A degradação dos ácidos graxos tem como agente final a acetil-coenzima A. Portanto, nos animais, este composto não pode ser reintroduzido nas vias de síntese.

Referências

1. Berg, J. M., Stryer, L. e Tymoczko, J. L. (2007). Bioquímica. Eu inverti.
2. Devlin, T. M. (2004). Bioquímica: livro didático com aplicações clínicas. Eu inverti.
3. Koolman, J. e Röhm, K. H. (2005). Bioquímica: texto e atlas. Ed. Panamericana Medical.
4. Peña, A., Arroyo, A., Gómez, A., & Tapia R. (2004). Bioquímica. Editorial Limusa.
5. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Bioquímica. Ed. Panamericana Medical.