3.3.5. Кофермент а
Присутствующие в животных и растительных тканях липиды произошли от одного источника – ацетилкофермента А (рис.3–24).
Коферменты – это соединения, которые выполняют функцию промежуточных переносчиков атомов или функциональных групп. Они используются для активации менее реакционноспособных молекул или групп.
Рис. 3–24. Кофермент А
Кофермент А (Со А, рис. 3–24) состоит из АДФ (нуклеотида аденозиндифосфата (остатка адениловой кислоты + пирофосфатная группа)) и β-меркаптоэтаноламида пантотеновой кислоты. Меркаптаны – органические соединения, содержащие сульфгидрильную (меркапто-) группу –S–H, связанную с углеводным радикалом. Пантотеновая кислота, образованная из пантоевой кислоты и β-аланина, в организме человека играет роль витамина В3, содержащегося во многих пищевых продуктах. Тиоловая группа –SH (меркапто-, сульфгидрильная группа) остатка меркаптоэтаноламина обладает кислотными свойствами выше, а основными ниже, чем ОН. Энергия связи S–H 360Дж/моль. Атом S в тиоловой группе имеет гибридизацию промежуточную между sp2 и sp3. Поэтому химические свойства тиоловой группы определяются наличием неподеленной пары электронов у S и подвижностью атома Н.
При реакции карбоновых кислот (органических соединений, содержащих одну или несколько карбоксильных групп –СООН), являющихся продуктами превращения углеводов, белков, жиров и др., с коферментом А между тиоловой группой и кислотой образуется высокоэнергетическая ацилтиоэфирная связь, обозначаемая волнистой линией: [CH3C(O)~SCoA]. Образование ацилпроизводных кофермента А требует затрат энергии и сопряжено с расщеплением АТФ.
Соединение, формула которого дана на рис. 3–24, представляет собой активированную форму уксусной кислоты (СН3СООН) и называется ацетил-коферментом А (ацетил СоА или ацетил-КоА).
Рис. 3–25. Генетическое происхождение жиров, фосфолипидов, гликолипидов и изопреноидов из ацетил-СоА
Ацетил-кофермент А переносит ацетильную группу (Н3С–С(О)~), присоединенную к СоА лабильной тиоэфирной связью (~), на другую молекулу, например, на растущую молекулу жирной кислоты.
Основной путь биосинтеза от ацетил СоА ведет к активированным жирным кислотам (рис. 3–25), из которых затем синтезируются жиры, фосфолипиды, гликолипиды и другие производные жирных кислот.
Второй путь биосинтеза ведет от ацетил СоА к активному изопрену, который является основным структурным элементом изопреноидов. К изопреноидам, состоящим из двух изопреновых звеньев (изопрен – ненасыщенный алифатический углевод: СН2=С(СН3)СН=СН2), относятся камфора и ментол; из четырех – витамины Е и К1; из 700÷5 000 – каучук, который синтезируется немногими видами растений, главным образом, каучуконосом гевея бразильская. Витамины А и D, относящиеся к циклическим изопреноидам, и витамины Е и К в организме человека не синтезируются.
К циклическим изопреноидам относится и холестерин. Важной группой изопреноидов являются соединения, обладающие гормональными и сигнальными функциями. К этой группе относятся, например, стероидные гормоны. Иногда с помощью изопреновой цепи, используемой в качестве липидного «якоря», молекулы удерживаются на мембране (белки, коферменты, например, убихинон (кофермент Q)).