Apa itu Asetil koenzim A dan fungsinya?

Asetil koenzim A adalah sumber energi dihasilkan dalam siklus Krebs, dan memainkan peran penting dalam sintesis dan oksidasi asam lemak. Asetil KoA adalah senyawa antara utama dalam metabolisme, yang terdiri dari kelompok asetil dua karbon, terikat secara kovalen dengan koenzim A. Senyawa yang terbentuk dalam mitokondria ketika kelompok asetil (CH3CO-), dari metabolisme lemak, protein atau karbohidrat (melalui glikolisis), bergabung dengan kelompok tiol (-SH) dari koenzim A.

Asetil koenzim A, disingkat sebagai asetil KoA, adalah molekul perantara penting untuk berbagai jalur metabolisme baik lipid dan protein dan karbohidrat.

Asal usul molekul asetil koenzim A dapat terjadi melalui jalur yang berbeda; Molekul ini dapat dibentuk di dalam atau di luar mitokondria, tergantung pada seberapa banyak glukosa di lingkungan. Karakteristik lain dari asetil KoA adalah oksidasi menghasilkan energi.

Struktur

Koenzim A dibentuk oleh kelompok β-merkaptoetilamin yang dihubungkan oleh tautan ke vitamin B5, juga disebut asam pantotenat. Demikian juga, molekul ini terikat pada nukleotik ADP 3′-terfosforilasi. Gugus asetil (-COCH3) dilampirkan pada struktur ini.

Rumus kimia dari molekul ini adalah C23H38N7O17P3S dan memiliki berat molekul 809,5 g / mol.

Pembentukan

Seperti disebutkan sebelumnya, pembentukan asetil KoA dapat dilakukan di dalam atau di luar mitokondria, dan tergantung pada kadar glukosa yang ada dalam medium.

Intramitokondria

Ketika kadar glukosa tinggi, asetil KoA dibentuk sebagai berikut: produk akhir glikolisis adalah piruvat. Agar senyawa ini memasuki siklus Krebs, senyawa ini harus ditransformasikan menjadi asetil KoA.

Langkah ini sangat penting untuk menghubungkan glikolisis dengan proses respirasi seluler lainnya. Langkah ini terjadi dalam matriks mitokondria (pada prokariota terjadi dalam sitosol). Reaksi ini melibatkan langkah-langkah berikut:

– Agar reaksi ini terjadi, molekul piruvat harus memasuki mitokondria.

– Gugus karboksil piruvat dihilangkan.

– Selanjutnya, molekul ini teroksidasi. Yang terakhir melibatkan lewatnya NAD + ke NADH berkat elektron yang dihasilkan oleh oksidasi.

– Molekul teroksidasi mengikat koenzim A.

Reaksi yang diperlukan untuk produksi asetil koenzim A dikatalisis oleh kompleks enzim ukuran signifikan yang disebut piruvat dehidrogenase. Reaksi ini membutuhkan kehadiran sekelompok kofaktor.

Langkah ini sangat penting dalam proses regulasi sel, karena di sini jumlah aseta CoA yang memasuki siklus Krebs diputuskan.

Ketika tingkat rendah, produksi asetil koenzim A dilakukan oleh β-oksidasi asam lemak.

Ekstramitokondria

Ketika kadar glukosa tinggi, jumlah sitrat juga meningkat. Sitrat diubah menjadi asetil koenzim A dan oksaloasetat di atas ATP sitrat liase.

Sebaliknya, ketika levelnya rendah, KoA diasetilasi dengan asetil KoA sintetase. Dengan cara yang sama, etanol berfungsi sebagai sumber karbon untuk asetilasi melalui enzim alkohol dehidrogenase.

Fungsi

Asetil koenzim A hadir dalam serangkaian jalur metabolisme yang bervariasi. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:

Siklus asam sitrat

Asetil koenzim A adalah bahan bakar yang dibutuhkan untuk memulai siklus ini. Asetil koenzim A terkondensasi bersama dengan molekul asam oksalat dalam sitrat, suatu reaksi yang dikatalisis oleh enzim sitrat sintase.

Atom-atom dari molekul ini melanjutkan oksidasi untuk membentuk CO2. Untuk setiap molekul asetil KoA yang memasuki siklus, dihasilkan 12 molekul ATP.

Metabolisme lipid

Asetil KoA merupakan produk penting dari metabolisme lipid. Agar lipid menjadi molekul asetil koenzim A, langkah-langkah enzimatik berikut ini diperlukan:

– Asam lemak harus “diaktifkan”. Proses ini terdiri dari penyatuan asam lemak dengan KoA. Untuk ini, molekul ATP dibelah untuk menyediakan energi yang memungkinkan pengikatan tersebut.

– Terjadi oksidasi asil koenzim A, khususnya antara karbon α dan β. Sekarang, molekul itu disebut asil-a enoil KoA. Langkah ini melibatkan konversi FAD ke FADH2 (ambil hidrogen).

– Ikatan rangkap yang terbentuk pada langkah sebelumnya menerima H dalam karbon alfa dan hidroksil (-OH) dalam beta.

– β-oksidasi terjadi (β karena proses terjadi pada tingkat karbon itu). Gugus hidroksil diubah menjadi gugus keto.

– Molekul koenzim A memotong ikatan antara karbon. Senyawa tersebut terikat dengan asam lemak yang tersisa. Produk ini adalah molekul asetil KoA dan lainnya dengan dua atom karbon lebih sedikit (panjang senyawa terakhir tergantung pada panjang awal lipid. Misalnya, jika memiliki 18 karbon, hasilnya akan menjadi 16 karbon akhir).

Jalur metabolisme empat langkah ini: oksidasi, hidrasi, oksidasi, dan tiolisis, yang diulang sampai produk akhir adalah dua molekul asetil KoA. Yaitu, semua kadar asam berpindah ke asetil KoA.

Patut diingat bahwa molekul ini adalah bahan bakar utama siklus Krebs dan dapat memasukinya. Secara energetik, proses ini menyebabkan lebih banyak ATP daripada metabolisme karbohidrat.

Sintesis badan keton

Pembentukan badan keton terjadi dari molekul asetil koenzim A, produk dari oksidasi lipid. Rute ini disebut ketogenesis dan terjadi di hati; khususnya, terjadi di mitokondria sel hati.

Badan keton adalah seperangkat senyawa larut air yang heterogen. Mereka adalah versi asam lemak yang larut dalam air.

Peran mendasarnya adalah bertindak sebagai bahan bakar untuk jaringan tertentu. Khususnya dalam tahap puasa, otak dapat mengambil badan keton sebagai sumber energi. Dalam kondisi normal otak menggunakan glukosa.

Siklus glisilat

Rute ini terjadi pada organel khusus yang disebut glioksisom, hanya ada pada tumbuhan dan organisme lain, seperti protozoa. Asetil koenzim A diubah menjadi suksinat dan dapat dimasukkan kembali ke dalam siklus Krebs.

Dengan kata lain, rute ini memungkinkan reaksi tertentu dari siklus Krebs dilewati. Molekul ini bisa menjadi malat, yang pada gilirannya bisa menjadi glukosa.

Hewan tidak memiliki metabolisme yang diperlukan untuk melakukan reaksi ini; oleh karena itu, mereka tidak dapat melakukan sintesis gula ini. Pada hewan, semua karbon dalam asetil KoA dioksidasi menjadi CO2, yang tidak berguna untuk rute biosintetik.

Degradasi asam lemak memiliki produk akhir sebagai asetil koenzim A. Oleh karena itu, pada hewan senyawa ini tidak dapat diperkenalkan kembali ke jalur sintetik.

Loading...

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *