एसिटाइल कोएंजाइम A: संरचना, गठन और कार्य - जीवविज्ञान - 2025

एसिटाइल coenzyme एक, एसिटाइल सीओए इसलिए संक्षेप में, एक मध्यवर्ती अणु विभिन्न चयापचय मार्ग के लिए महत्वपूर्ण है की दोनों लिपिड और प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट। इसके मुख्य कार्यों में एसिटाइल समूह को क्रेब्स चक्र तक पहुंचाना शामिल है।

एसिटाइल कोएंजाइम की उत्पत्ति एक अणु विभिन्न मार्गों के माध्यम से हो सकती है; यह अणु माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर या बाहर बन सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि पर्यावरण में ग्लूकोज कितना है। एसिटाइल सीओए की एक और विशेषता यह है कि इसके ऑक्सीकरण के साथ ऊर्जा उत्पन्न होती है।

संरचना

Coenzyme A, विटामिन B5 के बंधन से जुड़े zym-mercaptoethylamine समूह से बना है, जिसे पैंटोथेनिक एसिड भी कहा जाता है। इसी तरह, यह अणु 3'- फॉस्फोराइलेटेड न्यूक्लियोटाइड एडीपी से जुड़ा हुआ है। एक एसिटाइल समूह (-COCH ₃) इस संरचना से जुड़ा हुआ है।

इस अणु का रासायनिक सूत्र C ₂₃ H ₃₈ N ₇ O ₁₇ P ₃ S है और इसका आणविक भार 809.5 g / mol है।

प्रशिक्षण

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एसिटाइल सीओए का गठन माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर या बाहर हो सकता है, और माध्यम में मौजूद ग्लूकोज के स्तर पर निर्भर करता है।

Intramitochondrial

जब ग्लूकोज का स्तर अधिक होता है, तो एसिटाइल सीओए निम्नानुसार बनता है: ग्लाइकोलाइसिस का अंतिम उत्पाद पाइरूवेट है। इस यौगिक के लिए क्रेब्स चक्र में प्रवेश करने के लिए, इसे एसिटाइल सीओए में बदलना चाहिए।

यह कदम सेलुलर श्वसन की अन्य प्रक्रियाओं के साथ ग्लाइकोलाइसिस को जोड़ने के लिए महत्वपूर्ण है। यह कदम मिटोकोंड्रियल मैट्रिक्स में होता है (प्रोकैरियोट्स में यह साइटोसोल में होता है)। प्रतिक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

- इस प्रतिक्रिया के लिए, पाइरूवेट अणु को माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करना चाहिए।

- पाइरूवेट के कार्बोक्सिल समूह को हटा दिया जाता है।

- इसके बाद, यह अणु ऑक्सीकरण होता है। बाद के लिए ऑक्सीकरण उत्पाद के इलेक्ट्रॉनों के लिए एनएडी + से एनएडीएच के लिए मार्ग शामिल है।

- ऑक्सीडाइज्ड अणु coenzyme A को बांधता है।

एसिटाइल कोएंजाइम ए के उत्पादन के लिए आवश्यक प्रतिक्रियाएं पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज नामक महत्वपूर्ण आकार के एक एंजाइम परिसर द्वारा उत्प्रेरित होती हैं। इस प्रतिक्रिया के लिए कोफ़ैक्टर्स के एक समूह की उपस्थिति की आवश्यकता होती है।

सेल विनियमन की प्रक्रिया में यह कदम महत्वपूर्ण है, क्योंकि क्रेब्स चक्र में प्रवेश करने वाली एसिटाइल सीओए की मात्रा यहां तय की गई है।

जब स्तर कम होते हैं, तो एसिटाइल कोएंजाइम ए का उत्पादन फैटी एसिड के the-ऑक्सीकरण द्वारा किया जाता है।

Extramitochondrial

जब ग्लूकोज का स्तर अधिक होता है, तो साइट्रेट की मात्रा भी बढ़ जाती है। साइट्रेट एंजाइम एटीपी साइट्रेट लिसेज़ द्वारा एसिटाइल कोज़ीमे ए और ऑक्सालोसेटेट में बदल जाता है।

इसके विपरीत, जब स्तर कम होते हैं, तो सीओए को एसिटाइल सीओए सिंथेटेस द्वारा एसिटाइल किया जाता है। उसी तरह, इथेनॉल एंजाइम अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज के माध्यम से एसिटिलीकरण के लिए कार्बन के स्रोत के रूप में कार्य करता है।

विशेषताएं

एसिटाइल-सीओए कई विभिन्न चयापचय मार्गों में मौजूद है। इनमें से कुछ इस प्रकार हैं:

नीम्बू रस चक्र

एसिटाइल सीओए इस चक्र को शुरू करने के लिए आवश्यक ईंधन है। एसिटाइल कोएंजाइम ए को सिट्रेट में ऑक्सैलोएसिटिक एसिड के एक अणु के साथ संघनित किया जाता है, जो एंजाइम साइट्रेट सिंथेज़ द्वारा उत्प्रेरित एक प्रतिक्रिया है।

इस अणु के परमाणु अपने ऑक्सीकरण को सीओ ₂ बनाने तक जारी रखते हैं । एसिटाइल सीओए के प्रत्येक अणु के लिए जो चक्र में प्रवेश करता है, एटीपी के 12 अणु उत्पन्न होते हैं।

लिपिड चयापचय

एसिटाइल सीओए लिपिड चयापचय का एक महत्वपूर्ण उत्पाद है। एक लिपिड के लिए एक एसिटाइल कोएंजाइम बनने के लिए अणु, निम्नलिखित एंजाइमेटिक चरणों की आवश्यकता होती है:

- फैटी एसिड "सक्रिय" होना चाहिए। इस प्रक्रिया में सीओए के लिए फैटी एसिड बाइंडिंग होता है। ऐसा करने के लिए, एक एटीपी अणु को ऊर्जा प्रदान करने के लिए cleaved है जो इस संघ को अनुमति देता है।

- एसिल कोएंजाइम ए का ऑक्सीकरण होता है, विशेष रूप से α और ation कार्बन के बीच। अब, अणु को एसाइल-एक एनॉयल सीओए कहा जाता है। इस कदम में FAD का FADH ₂ में रूपांतरण (हाइड्रोजन्स लेता है) शामिल है।

- पिछले चरण में बने डबल बॉन्ड में बीटा कार्बन पर एक H और बीटा पर एक हाइड्रॉक्सिल (-OH) प्राप्त होता है।

- --ऑक्सीकरण होता है (the क्योंकि प्रक्रिया उस कार्बन के स्तर पर होती है)। हाइड्रॉक्सिल समूह एक कीटो समूह में बदल जाता है।

- कोएंजाइम का एक अणु कार्बन के बीच के बंधन को काटता है। कहा यौगिक शेष फैटी एसिड के लिए बाध्य है। उत्पाद एसिटाइल सीओए का एक अणु है और एक दो कम कार्बन परमाणुओं के साथ है (अंतिम यौगिक की लंबाई लिपिड की प्रारंभिक लंबाई पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, यदि इसमें 18 कार्बन होते हैं, तो परिणाम 16 अंतिम कार्बन होगा)।

यह चार-चरण उपापचयी मार्ग है: ऑक्सीकरण, जलयोजन, ऑक्सीकरण और थायोलिसिस, जो एसिटाइल सीओए के दो अणुओं तक अंतिम उत्पाद के रूप में रहने तक दोहराया जाता है। यही है, सभी ग्रेड एसिड एसिटाइल सीओए बन जाता है।

यह याद रखने योग्य है कि यह अणु क्रेब्स चक्र का मुख्य ईंधन है और इसमें प्रवेश कर सकता है। ऊर्जावान रूप से, यह प्रक्रिया कार्बोहाइड्रेट चयापचय से अधिक एटीपी का उत्पादन करती है।

किटोन निकायों का संश्लेषण

किटोन निकायों का निर्माण लिपिड ऑक्सीकरण के उत्पाद एसिटाइल कोएंजाइम ए के अणु से होता है। इस मार्ग को केटोजेनेसिस कहा जाता है और यह यकृत में होता है; विशेष रूप से, यह यकृत कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में होता है।

केटोन शरीर पानी में घुलनशील यौगिकों का एक विषम सेट है। वे फैटी एसिड के पानी में घुलनशील संस्करण हैं।

इसकी मूल भूमिका कुछ ऊतकों के लिए ईंधन के रूप में कार्य करना है। विशेष रूप से उपवास के चरणों में, मस्तिष्क एक ऊर्जा स्रोत के रूप में कीटोन निकायों में ले जा सकता है। सामान्य परिस्थितियों में, मस्तिष्क ग्लूकोज का उपयोग करता है।

ग्लाइओक्सिलेट चक्र

यह मार्ग ग्लाइकॉसम नामक एक विशेष संगठन में होता है, जो केवल पौधों और अन्य जीवों में मौजूद होता है, जैसे प्रोटोजोआ। एसिटाइल कोएंजाइम ए को सुसाइड करने के लिए परिवर्तित किया जाता है और क्रेब्स एसिड चक्र में फिर से शामिल किया जा सकता है।

दूसरे शब्दों में, यह मार्ग क्रेब्स चक्र की कुछ प्रतिक्रियाओं को छोड़ना संभव बनाता है। इस अणु को माल्ट में परिवर्तित किया जा सकता है, जो बदले में ग्लूकोज में परिवर्तित हो सकता है।

जानवरों को इस प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए आवश्यक चयापचय नहीं है; इसलिए, वे शर्करा के इस संश्लेषण को करने में असमर्थ हैं। जानवरों में सभी एसिटाइल सीओए कार्बन को सीओ _{2 में} ऑक्सीकरण किया जाता है, जो एक बायोसिंथेटिक मार्ग के लिए उपयोगी नहीं है।

फैटी एसिड की गिरावट का अंतिम उत्पाद एसिटाइल कोएंजाइम ए है। इसलिए, जानवरों में इस यौगिक को संश्लेषण के लिए पुन: प्रस्तुत नहीं किया जा सकता है।

संदर्भ

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