Acetyl-Coenzym A – Bedeutung

Acetyl-Coenzym A (kurz Acetyl-CoA) ist ein wesentliches Molekül im Stoffwechsel und ist an einer Vielzahl von biochemischen Prozessen beteiligt. Es spielt eine Schlüsselrolle bei der Energieerzeugung, der Fettsäuresynthese und der Regulation des Stoffwechsels von Kohlenhydraten, Fettsäuren und Aminosäuren.

Einige wichtige Punkte über Acetyl-CoA:

1. Die Struktur

Acetyl-CoA besteht aus einem Acetyl-Teil mit zwei Kohlenstoffatomen, der an das Coenzym A (CoA) gebunden ist. Das CoA-Molekül dient als Träger für den Acetyl-Teil.

2. Die Funktionen

• Citratzyklus: Acetyl-CoA wird in den Citratzyklus eingespeist, wo es mit Oxalacetat reagiert und Citrat bildet. Dadurch wird Energie in Form von NADH und FADH2 erzeugt.
• Fettsäuresynthese: Acetyl-CoA ist ein grundlegender Baustein für die Biosynthese von Fettsäuren.
• Ketogenese: Bei Kohlenhydratmangel kann Acetyl-CoA zur Bildung von Ketonkörpern verwendet werden, die als alternative Energiequelle dienen. Die Ketogenese findet hauptsächlich in der Leber statt, dabei werden die Ketonkörper in den Mitochondrien (Kraftwerke der Zellen) der Hepatozyten (Leberzellen) gebildet.

3. Die Bedeutung für den Energiestoffwechsel

Acetyl-CoA ist ein wichtiger Knotenpunkt im Stoffwechsel, der den Abbau von Kohlenhydraten, Fettsäuren und Proteinen miteinander verbindet. Durch die Oxidation von Acetyl-CoA im Citratzyklus und in der Atmungskette wird ATP erzeugt, was die Hauptenergiequelle der Zelle ist.

Acetyl-Coenzym A – Bildung 

Acetyl-CoA wird im Körper durch verschiedene Stoffwechselprozesse produziert. Einer davon ist die oxidative Decarboxylierung von Pyruvat, das als Endprodukt der Glykolyse entsteht. Dieser Prozess findet in den Mitochondrien statt und wird vom Pyruvatdehydrogenase-Enzymkomplex katalysiert.

Eine weitere Möglichkeit zur Bildung von Acetyl-CoA ist der Abbau von Fettsäuren durch β-Oxidation. Dabei werden von der Fettsäure nacheinander immer zwei Kohlenstoffatome in Form von Acetyl-CoA abgespalten.

Cofaktoren bei der Bildung von Acetyl-CoA

Obwohl es keine spezifischen Mineralien, Aminosäuren, Cofaktoren oder Vitamine gibt, die für die Herstellung von Acetyl-CoA benötigt werden, sind für die beteiligten Enzyme verschiedene Cofaktoren notwendig. Zum Beispiel benötigt der Pyruvatdehydrogenase-Enzymkomplex TPP (Thiaminpyrophosphat), Liponamid, Coenzym A, FAD (Flavin-Adenin-Dinukleotid) und NAD+ (Nicotinamidadenindinukleotid)