Acetilcoenzima A

Acetilcoenzima A
Acetilcoenzima A Identificadores Número CAS 72-89-9 PubChem 444493 ChemSpider 392413 MeSH Acetyl+Coenzyme+A SMILES   O=C(SCCNC(=O)CCNC(=O)[C@H](O)C(C)(C)COP(=O)(O)OP(=O)(O)OC[C@H]3O[C@@H](n2cnc1c(ncnc12)N)[C@H](O)[C@@H]3OP(=O)(O)O)C InChI   Key:ZSLZBFCDCINBPY-ZSJPKINUBJ
Acetilcoenzima A Propriedades Fórmula química C23H38N7O17P3S Massa molar 809.57 g/mol
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão. Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

Representação da molécula de acetil-CoA.

A acetilcoenzima A (Acetil-CoA) é um composto intermediário chave no metabolismo celular, constituído de um grupo acetilo, de dois carbonos, unidos de maneira covalente a coenzima A. A Acetil-CoA é resultado da oxidação total de moléculas orgânicas como o piruvato, ácidos graxos e aminoácidos.

A transformação de piruvato, que se encontra no citosol, em Acetil-CoA se dá na mitocôndria. O processo que transforma o piruvato em Acetil-CoA se chama Descarboxilação oxidativa, em que um grupo carboxila é retirado e liberado como CO2.

A formação do Acetil-CoA é catalisado por um complexo enzimático chamado de complexo piruvato desidrogenase, que é formado por 5 coenzimas - tiamina pirofosfato (TPP), coenzima A (CoA), Dinucleotídeo de Nicotinamida Adenina (NAD+), flavina adenina dinucleotídio (FAD) e ácido lipóico) e 3 enzimas: piruvato desidrogenase, diidrolipoil transacetilase e diidrolipoil desidrogenase

A acetilcoenzima A provém do metabolismo dos carboidratos e dos lipídios, e, em menor proporção, do metabolismo das proteínas, as quais, assim como os aminoácidos, podem alimentar o ciclo em outros locais diferentes que os do acetil.

A Acetil-CoA participa como intermediário do ciclo de Krebs, pois ao condensar-se ao oxaloacetato, forma o citrato. É neste ciclo que o acetil-CoA será totalmente oxidado a CO2, paralelo a produção de coenzimas reduzidas.

Acetil coenzima A, acetil coenzima A, acetil coenzima A, acetil coenzima A ou acetil-CoA é um tioéster formado por um grupo acetil de dois carbonos ligado à coenzima A. Como os dois componentes estão unidos por um átomo de enxofre (S) pertencente à coenzima, esta é por vezes escrita como acetil-S-CoA. É uma molécula muito importante no metabolismo celular. A sua principal função é transportar os átomos de carbono das moléculas que estão a ser oxidadas na respiração para o ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs para produzir energia.

Quimicamente, é um tioéster formado por coenzima (um derivado de um nucleótido e uma vitamina com um grupo -SH) e ácido acético (a [[acil]). O grupo acil pode ser proveniente de várias substâncias. A acetil-CoA é produzida principalmente durante a segunda fase da respiração celular aeróbia, na descarboxilação do piruvato, que ocorre na matriz mitocondrial em eucariotas, ou durante a beta-oxidação dos ácidos gordos.

A acetil-CoA é também um componente importante na síntese biogénica do neurotransmissor acetilcolina. A colina, em combinação com a acetil-CoA, é convertida pela enzima colina acetiltransferase em acetilcolina e coenzima A livre.

Funções

Formação a partir do piruvato e o ciclo do ácido cítrico

A descarboxilação oxidativa do piruvato catalisada pela piruvato desidrogenase produz acetil-CoA, que entra então no ciclo do ácido cítrico. O acetil-CoA entra no ciclo do ácido cítrico por condensação do seu grupo acetil (2 carbonos) com oxaloacetato (4 carbonos), dando origem ao citrato (6 carbonos, 2 dos quais são fornecidos pelo acetil-CoA). De seguida, em cada ronda do ciclo, perdem-se dois carbonos sob a forma de CO₂, que são expelidos, pelo que o acetil-CoA não provoca um ganho líquido de carbonos no ciclo, mas nas reações do mesmo as moléculas são oxidadas, produzindo coenzimas, que são o que vai determinar a produção de energia nas fases seguintes da respiração. (cadeia de transporte de eletrões e fosforilação oxidativa).

Outras conversões entre piruvato e acetil-CoA são também possíveis. Por exemplo, a piruvato formato liase transforma o piruvato em acetil-CoA e ácido fórmico.

Metabolismo dos ácidos gordos

O acetil-CoA é uma molécula básica no metabolismo lipídico. Para sintetizar um ácido gordo são necessários acetil-CoA e malonil-CoA, que é obtido a partir do acetil-CoA. Na síntese de terpenos e esteróides, a acetil-CoA é também a molécula básica necessária. No metabolismo degradativo, na beta-oxidação dos ácidos gordos, o ácido gordo é decomposto em grupos de dois carbonos, que são libertados como acetil-CoA.

Nos animais, a acetil-CoA é essencial para equilibrar o metabolismo dos hidratos de carbono e dos lípidos. Em circunstâncias normais, A acetil-CoA do metabolismo dos ácidos gordos alimenta o ciclo do ácido cítrico, contribuindo significativamente para a produção de energia na célula. No fígado, quando os níveis circulantes de ácidos gordos estão elevados, a produção de acetil-CoA a partir da degradação da gordura excede as necessidades energéticas da célula. Para se poder utilizar este excesso de acetil-CoA, são produzidos corpos cetónicos, que podem circular pelo sangue.

Em certas circunstâncias, isto pode levar a níveis muito elevados de corpos cetónicos no sangue (cetose). A cetose alimentar benigna pode ocorrer em pessoas que seguem uma dieta pobre em hidratos de carbono, o que faz com que as gorduras sejam metabolizadas como principal fonte de energia. Isto é diferente da cetose causada pela fome e da perigosa cetoacidose, que pode ocorrer na diabetes.

Duas moléculas de acetil-CoA podem condensar-se para formar acetoacetil-CoA, o primeiro passo na Via hidroximetilglutaril-CoA/ácido mevalónico para a síntese de terpenos e esteróides. Nos animais, o hidroximetilglutaril-CoA é um precursor vital do colesterol e dos corpos cetónicos.

Principais papéis metabólicos do acetil-CoA.

Metabolismo dos aminoácidos

Na degradação oxidativa dos aminoácidos, alguns podem dar origem a acetil-CoA. fenilalanina, tirosina, leucina, lisina e triptofano dão origem a acetil-CoA ou acetoacetil-CoA, que pode facilmente dar origem a acetil-CoA. Outros Aminoácidos como a alanina, treonina, glicina, serina e cisteína podem dar origem a piruvato, que também pode ser descarboxilado para dar origem a acetil-CoA.

A acetil-CoA está também envolvida na síntese de alguns aminoácidos. Por exemplo, na síntese de arginina a partir de ácido glutâmico, ou na síntese de lisina pela via do ácido aminoadípico a partir de oxoglutarato.~em fungos.

Gliconeogénese

Os animais não têm forma de utilizar o acetil-CoA para a produção de glicose por gliconeogénese, mas as plantas e muitos microrganismos podem, pois podem utilizar o acetil-CoA do catabolismo lipídico para o transformar em succinato através do ciclo do glioxilato. O succinato segue depois para as mitocôndrias, onde pode iniciar as reações que levarão à génese da gliconeogénese. Desta forma, os carbonos da acetil-CoA acabam em hidratos de carbono.

Outras reações

• A acetil-CoA é também a fonte de grupos acetil incorporados em certos resíduos de lisina de proteínas histona e não-histonas durante a modificação pós-traducional denominada acetilação, catalisada por acetiltransferases.
• Nas plantas e nos animais, a acetil-CoA citosólica é sintetizada pela ATP citrato liase (uma vez que a maior parte da acetil-CoA está na mitocôndria). Quando a glicose é abundante na célula, a respiração celular produz uma grande quantidade de acetil-CoA nas mitocôndrias, e um excesso de citrato é produzido no ciclo do ácido cítrico. A acetil-CoA não consegue sair diretamente das mitocôndrias, mas o citrato pode ser exportado para o citosol, onde a enzima acima referida o converterá em acetil-CoA.
• O acetil-CoA pode ser carboxilado no citosol por ação da acetil-CoA carboxilase, dando origem ao malonil-CoA, um substrato necessário para a síntese de flavonoides e poliquetídeos relacionados, para o alongamento de ácidos gordos para produzir ceras e óleos de sementes da família das brássicas, e para a malonação de proteínas e outros produtos vegetais.
• Nas plantas, participa na síntese de sesquiterpenos, brassinoesteroides (fitohormona) e esteróis da membrana.