أسيتيل أنزيم هيكل ، تدريب ووظائف

ال انزيم الاسيتيل, يُعرف اختصارا بـ acetyl CoA ، وهو جزيء وسيط مهم للعديد من مسارات الأيض لكل من الدهون والبروتينات والكربوهيدرات. من بين وظائفها الرئيسية تقديم مجموعة الأسيتيل لدورة كريبس.

يمكن أن يحدث أصل جزيء أسيتيل أنزيم A من خلال مسارات مختلفة ؛ يمكن تكوين هذا الجزيء داخل الميتوكوندريا أو خارجها ، وهذا يتوقف على مقدار الجلوكوز الموجود في البيئة. سمة أخرى من سمات الأسيتيل هي أنه مع أكسدة لها ، يتم إنتاج الطاقة.

مؤشر

• 1 هيكل
• 2 التدريب
  • 2.1 داخل الغضروف
  • 2.2 خارج الموضعي
• 3 وظائف
  • 3.1 دورة حامض الستريك
  • 3.2 استقلاب الدهون
  • 3.3 توليف أجسام الكيتون
  • 3.4 دورة جليوكسيلات
• 4 المراجع

هيكل

يتشكل الإنزيم المساعد A بواسطة مجموعة β-mercaptoethylamine مرتبطة بواسطة رابط بفيتامين B5 ، يُطلق عليه أيضًا حمض البانتوثنيك. وبالمثل ، يرتبط هذا الجزيء بنيوكليوتيد ADP ثلاثي الفوسفات. مجموعة الأسيتيل (COCH)₃) مرفق بهذا الهيكل.

الصيغة الكيميائية لهذا الجزيء هي C₂₃H₃₈N₇O₁₇P₃S ولها وزن جزيئي قدره 809.5 جم / مول.

تدريب

كما ذكرنا أعلاه ، يمكن إجراء تكوين أسيتيل CoA داخل الميتوكوندريا أو خارجها ، ويعتمد على مستويات الجلوكوز الموجودة في الوسط..

intramitochondrial

عندما تكون مستويات الجلوكوز مرتفعة ، تتشكل أسيتيل CoA بالطريقة التالية: المنتج النهائي لتحلل السكر هو البيروفات. لدخول هذا المركب إلى دورة كريبس ، يجب تحويله إلى أسيتيل CoA.

هذه الخطوة حاسمة لربط تحلل السكر بعمليات التنفس الخلوية الأخرى. تحدث هذه الخطوة في مصفوفة الميتوكوندريا (في بدائيات النوى تحدث في العصارة الخلوية). يتضمن رد الفعل الخطوات التالية:

- لكي يحدث هذا التفاعل ، يجب أن يدخل جزيء البيروفات في الميتوكوندريا.

- يتم التخلص من مجموعة الكربوكسيل من البيروفات.

- بعد ذلك ، يتأكسد هذا الجزيء. هذا الأخير ينطوي على مرور NAD + إلى NADH بفضل منتج الإلكترونات من الأكسدة.

- يرتبط الجزيء المؤكسد بالإنزيم A.

يتم تحفيز التفاعلات اللازمة لإنتاج أنزيم الأسيتيل A بواسطة مركب إنزيم ذي حجم كبير يسمى بيروفيت ديهيدروجينيز. يتطلب هذا التفاعل وجود مجموعة من العوامل المساعدة.

هذه الخطوة حاسمة في عملية تنظيم الخلايا ، حيث يتم هنا تحديد كمية أسيتيل CoA التي تدخل دورة كريبس..

عندما تكون المستويات منخفضة ، يتم إنتاج أنزيم الأسيتيل A بواسطة أكسدة الأحماض الدهنية.

extramitochondrial

عندما تكون مستويات الجلوكوز مرتفعة ، تزداد كمية السترات أيضًا. يتحول السيترات إلى أنزيم أسيتيل A وإلى أوكسال أسيتات من خلال سترات لياز ATP.

في المقابل ، عندما تكون المستويات منخفضة ، يتم تفصيل شهادة توثيق البرامج عن طريق تكوين أسيتيل CoA. بالطريقة نفسها ، يعمل الإيثانول كمصدر للكربون للأسيتيل عن طريق إنزيم هيدروجينيز الكحول.

وظائف

الأسيتيل- CoA موجود في سلسلة من المسارات الأيضية المتنوعة. بعض هذه ما يلي:

دورة حامض الستريك

الاسيتيل coa هو الوقود اللازم لبدء هذه الدورة. يتم تكثيف أنزيم الأسيتيل A مع جزيء حمض الأكسالاسيتيك في السيترات ، وهو تفاعل يحفزه سينسيز سيترات الإنزيم.

تستمر ذرات هذا الجزيء في أكسده لتكوين ثاني أكسيد الكربون₂. لكل جزيء من أسيتيل CoA الذي يدخل الدورة 12 جزيئات ATP يتم إنشاؤها.

استقلاب الشحوم

يعتبر Acetyl CoA منتجًا مهمًا لاستقلاب الدهون. لكي تصبح الدهون جزيء من أنزيم الأسيتيل A ، يلزم اتخاذ الخطوات الأنزيمية التالية:

- يجب تنشيط "الأحماض الدهنية". تتكون هذه العملية من اتحاد الأحماض الدهنية مع شهادة توثيق البرامج. لهذا ، يتم تشق جزيء ATP لتوفير الطاقة التي تسمح بمثل هذا الاتحاد.

- يحدث تأكسد أنزيم الأسيل A ، وتحديداً بين α و b كربونات. الآن ، يسمى الجزيء أسيل أ enoyl CoA. تتضمن هذه الخطوة تحويل FAD إلى FADH₂ (خذ الهيدروجين).

- الرابطة المزدوجة التي تشكلت في الخطوة السابقة تستقبل H على كربون ألفا وهيدروكسيل (-OH) على بيتا.

- يحدث الأكسدة (لأن العملية تحدث عند مستوى الكربون). تتحول مجموعة الهيدروكسيل إلى مجموعة كيتو.

- أنزيم يشق جزيء الرابطة بين ذرات الكربون. يرتبط المركب المذكور بالحمض الدهني المتبقي. المنتج هو جزيء من لجنة الزراعة الاسيتيل واحد مع اثنين من ذرات الكربون أقل (طول المركب الأخير يعتمد على طول الأولي من الدهون. على سبيل المثال، إذا كانت النتيجة 18 الكربون ينتهي 16 الكربونات).

هذا المسار الأيضي المكون من أربع خطوات: الأكسدة ، الترطيب ، الأكسدة و thiolysis ، والذي يتكرر حتى تظل جزيئات أسيتيل CoA كمنتج نهائي. وهذا هو ، كل درجة الحمض يمر إلى الاسيتيل coa.

تجدر الإشارة إلى أن هذا الجزيء هو الوقود الرئيسي لدورة كريبس ويمكنه الدخول إليه. بنشاط ، هذه العملية تنبع من ATP أكثر من التمثيل الغذائي للكربوهيدرات.

توليف الهيئات كيتون

يحدث تكوين أجسام الكيتون من جزيء أنزيم الأسيتيل أ ، منتج أكسدة الدهون. هذا المسار يسمى توليد الكيتون ويحدث في الكبد. على وجه التحديد ، يحدث في الميتوكوندريا من خلايا الكبد.

أجسام الكيتون هي مجموعة غير متجانسة من المركبات القابلة للذوبان في الماء. هم نسخة قابلة للذوبان في الماء من الأحماض الدهنية.

دورها الأساسي هو العمل كوقود لأنسجة معينة. في مراحل الصيام ، يمكن للمخ أخذ أجسام الكيتون كمصدر للطاقة. في ظل الظروف العادية يتحول الدماغ إلى الجلوكوز.

دورة جليوكسيلات

يحدث هذا المسار في عضية متخصصة تسمى glyoxisome ، موجودة فقط في النباتات والكائنات الحية الأخرى ، مثل البروتوزوا. يتحول أنزيم الأسيتيل A إلى سكسينات ويمكن دمجه مرة أخرى في دورة حمض كريبس.

بمعنى آخر ، يسمح هذا المسار بتخطي بعض ردود الفعل لدورة كريبس. يمكن تحويل هذا الجزيء إلى مالات ، والذي بدوره يمكن أن يتحول إلى جلوكوز.

لا تمتلك الحيوانات عملية التمثيل الغذائي اللازمة لتنفيذ هذا التفاعل ؛ لذلك ، فهي غير قادرة على أداء هذا التوليف من السكريات. في الحيوانات تتأكسد جميع كربونات أسيتيل CoA إلى CO₂, وهو أمر غير مفيد لمسار التخليق الحيوي.

إن تحلل الأحماض الدهنية له كمنتج نهائي أسيتيل أنزيم أ. لذلك ، في الحيوانات لا يمكن إعادة إدخال هذا المركب في طرق تركيبية.

مراجع

1. Berg، J. M.، Stryer، L.، & Tymoczko، J. L. (2007). كيمياء حيوية. أنا عكس.
2. Devlin، T. M. (2004). الكيمياء الحيوية: كتاب مدرسي مع تطبيقات سريرية. أنا عكس.
3. Koolman، J.، & Röhm، K. H. (2005). الكيمياء الحيوية: النص والأطلس. Ed. Panamericana Medical.
4. Peña، A.، Arroyo، A.، Gómez، A.، & Tapia R. (2004). كيمياء حيوية. التحرير ليموزا.
5. Voet، D.، & Voet، J. G. (2006). كيمياء حيوية. Ed. Panamericana Medical.