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乙酰辅酶A合成酶——能量的搬运工

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乙酰辅酶A合成酶——能量的搬运工

2020/12/12 13:30
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乙酰辅酶A合成酶ACS)是人体中重要的酶,与乙酰辅酶A氧化酶一样都是参与乙酰CoA代谢的酶类,ACS催化CoA与丙酮酸或者脂肪酸生成乙酰CoA或脂酰CoA并将能量储存在ATP中。

营养物质(糖、脂肪、蛋白质)中的能量不是直接利用,乙酰CoA是其中重要的枢纽性中间产物,乙酰辅酶A合成酶就像搬运工一样把营养物质的能量搬运下来,最终通过高能磷酸键储存于ATP中。

  1. ACS搬运糖中的能量,糖被氧化成磷酸丙糖,然后是磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),再到丙酮酸,乙酰辅酶A合成酶的催化氧化下丙酮酸氧化脱羧,乙酰基与辅酶A半胱氨酸残基的巯基SH相连形成高能键硫酯键,产物乙酰CoA相当于活化了的乙酸。脱羧部分成为CO2,传送2HFAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)再传送给NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)。

乙酰辅酶A合成酶能量搬运工

  1. 活化脂肪酸,便于利用其能量,游离脂肪酸(RCOOH)、辅酶AATP(腺嘌呤核苷三磷酸)在乙酰辅酶A合成酶催化下反应生成乙酰CoA(脂酰CoARCO-SCoA)、焦磷酸PPiAMP(单磷酸腺苷),消耗少量能量(2个高能磷酸键)。
  2. 氧化脂肪酸,把能量“搬运”下来。脂肪酸的β-氧化,脂酰基进入线粒体基质后,从脂酰基的β-碳原子开始,经过脱氢、加水、再脱氢及硫解四步连续的反应,脂酰基断裂产生乙酰CoA和比原来少两个碳原子的脂酰CoA比原来少2个碳原子的脂酰CoA可再进行脱氢、加水、再脱氢及硫解反应,如此反复进行,直至最后生成终产物乙酰CoA

通过乙酰CoA不仅能以拆解两个碳原子的形式搬运脂肪上的能量,还能装上碳原子。两分子乙酰辅酶A在硫解酶作用下,其中一分子脱去一个CoA-SH的乙酰基跟另一分子乙酰基结合生成乙酰乙酰辅酶A

  1. 乙酰CoA进一步的代谢变化可进入三羧酸循环与氧化磷酸化,彻底氧化为二氧化碳和水,释放能量合成ATP。营养物质代谢中三羧酸循环和氧化磷酸化是释放能量最多的环节,乙酰CoA与草酰乙酸缩合为柠檬酸,再到α-酮戊二酸、琥珀酰CoA、延胡索酸、草酰乙酸。α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰辅酶A,这里也类似于丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA,生成的琥珀酰CoA也具有高能硫酯键,也是不可逆反应,有三种限速酶参与催化。

  以上概括了乙酰辅酶A合成酶ACS在机体内将营养物质中的能量以乙酰CoA的形式搬运下来最终储存在ATP中的过程。德晟的ACSACOD游离脂肪酸测定中乙酰CoA的合成和氧化,并用ADPS酶法测量H2O2含量。

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