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O 1 -{(3 R )-4-[(3-{[2-(Acetilsulfanil)etil]amino}-3-oxopropil)amino]-3-hidroxi-2,2-dimetil-4-oxobutil} O 3 -{[(2 R ,3 S ,4 R ,5 R )-5-(6-amino-9 H -purin-9-il)-4-hidroxi-3-(fosfonooxi)oxolan-2-il]metil} dihidrógeno difosfato
La coenzima A (CoASH o CoA) está formada por un grupo β-mercaptoetilamina unido al ácido pantoténico (vitamina B5) a través de un enlace amida [3] y ADP 3'-fosforilado. El grupo acetilo (indicado en azul en el diagrama estructural de la derecha) de la acetil-CoA está unido al sustituyente sulfhidrilo del grupo β-mercaptoetilamina. Este enlace tioéster es un enlace de "alta energía", que es particularmente reactivo. La hidrólisis del enlace tioéster es exergónica (−31,5 kJ/mol).
El CoA se acetila a acetil-CoA mediante la descomposición de carbohidratos a través de la glucólisis y mediante la descomposición de ácidos grasos a través de la β-oxidación . Luego, el acetil-CoA ingresa al ciclo del ácido cítrico, donde el grupo acetilo se oxida a dióxido de carbono y agua, y la energía liberada se captura en forma de 11 ATP y un GTP por grupo acetilo.
Además, el acetil-CoA es un precursor para la biosíntesis de varias sustancias químicas acetiladas, actuando como intermediario para transferir un grupo acetilo durante la biosíntesis de dichas sustancias químicas acetiladas. El acetil-CoA también participa en la regulación de varios mecanismos celulares al proporcionar grupos acetilo a residuos de aminoácidos específicos para reacciones de acetilación postraduccional de proteínas.
Biosíntesis
La acetilación de CoA está determinada por las fuentes de carbono. [7] [8]
A través de una serie de reacciones químicas, la energía almacenada se libera mediante la oxidación del acetil-CoA derivado de carbohidratos, grasas y proteínas en trifosfato de adenosina (ATP) y dióxido de carbono .
Dos moléculas de acetil-CoA se condensan para formar acetoacetil-CoA , lo que da lugar a la formación de acetoacetato y β-hidroxibutirato . [16] El acetoacetato, el β-hidroxibutirato y su producto de degradación espontánea, la acetona [18], se conocen con frecuencia, aunque de forma confusa, como cuerpos cetónicos (ya que no son "cuerpos" en absoluto, sino sustancias químicas solubles en agua). Los cuerpos cetónicos son liberados por el hígado a la sangre. Todas las células con mitocondrias pueden tomar cuerpos cetónicos de la sangre y reconvertirlos en acetil-CoA, que luego puede usarse como combustible en sus ciclos de ácido cítrico, ya que ningún otro tejido puede desviar su oxaloacetato hacia la vía gluconeogénica de la forma en que lo hace el hígado. A diferencia de los ácidos grasos libres, los cuerpos cetónicos pueden atravesar la barrera hematoencefálica y, por lo tanto, están disponibles como combustible para las células del sistema nervioso central , actuando como un sustituto de la glucosa, con la que estas células normalmente sobreviven. [16] La aparición de altos niveles de cuerpos cetónicos en la sangre durante la inanición , una dieta baja en carbohidratos , ejercicio intenso prolongado y diabetes mellitus tipo 1 no controlada se conoce como cetosis , y en su forma extrema en la diabetes mellitus tipo 1 fuera de control, como cetoacidosis .
Por otro lado, cuando la concentración de insulina en la sangre es alta y la de glucagón es baja (es decir, después de las comidas), el acetil-CoA producido por la glucólisis se condensa de forma normal con oxalacetato para formar citrato en la mitocondria. Sin embargo, en lugar de continuar a través del ciclo del ácido cítrico para convertirse en dióxido de carbono y agua, el citrato se elimina de la mitocondria hacia el citoplasma . [16] Allí es escindido por la ATP citrato liasa en acetil-CoA y oxalacetato. El oxalacetato se devuelve a la mitocondria como malato (y luego se convierte de nuevo en oxalacetato para transferir más acetil-CoA fuera de la mitocondria). [19] Este acetil-CoA citosólico puede usarse entonces para sintetizar ácidos grasos a través de la carboxilación por la acetil-CoA carboxilasa en malonil CoA , el primer paso comprometido en la síntesis de ácidos grasos. [19] [20] Esta conversión ocurre principalmente en el hígado, el tejido adiposo y las glándulas mamarias lactantes , donde los ácidos grasos se combinan con glicerol para formar triglicéridos , la principal reserva de combustible de la mayoría de los animales. Los ácidos grasos también son componentes de los fosfolípidos que forman la mayor parte de las bicapas lipídicas de todas las membranas celulares . [16]
En las plantas, la síntesis de ácidos grasos de novo se produce en los plástidos . Muchas semillas acumulan grandes reservas de aceites de semillas para favorecer la germinación y el crecimiento temprano de la plántula antes de que se convierta en un organismo fotosintético neto .
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