新闻中心

全部分类

乙酰辅酶A合成酶——能量的搬运工

发布时间：

2020-12-12

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。

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2H给FAD（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

活化脂肪酸，便于利用其能量，游离脂肪酸（RCOOH）、辅酶A、ATP（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CoA，RCO-SCoA）、焦磷酸PPi、AMP（单磷酸腺苷），消耗少量能量（2个高能磷酸键）。
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。

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。