Alcohol deshidrogenasa: mecanismo y vía

Hacer que el alcohol sea seguro

El etanol es el alcohol típico que se encuentra en las bebidas alcohólicas y es altamente tóxico para el cuerpo. Entonces, ¿cómo puedes disfrutar de una copa en el bar sin morir? El cuerpo tiene un método para cuidar cualquier etanol que ingrese al cuerpo de manera segura.

La primera enzima en este proceso es la alcohol deshidrogenasa. La alcohol deshidrogenasa es una enzima a base de zinc que convierte el etanol en acetaldehído. Hay varias formas diferentes, pero todas realizan la misma función con la misma vía de mecanismo. Las diferentes formas se pueden encontrar en el estómago y el hígado.

Bien, entonces, ¿por qué es una preocupación beber alcohol? Bueno, las enzimas que se usan para convertir el alcohol en una sustancia segura solo pueden manejar una cantidad determinada a la vez. Demasiado a la vez y no podrá procesarlo todo, y puede terminar con una intoxicación por alcohol. Analicemos el mecanismo de conversión del alcohol con más detalle.

Mecanismo enzimático

El mecanismo general es simplemente etanol + NAD forma acetaldehído + NADH. En otras palabras, el etanol se oxida en acetaldehído y los átomos de hidrógeno se agregan al NAD. Recuerde que un alcohol es cualquier cadena de carbono con un carbono unido a un grupo OH, mientras que un aldehído es cualquier cadena de carbono con el carbono terminal formando un doble enlace con el oxígeno.

El sitio activo de la alcohol deshidrogenasa incluye una serina, una histidina, una isoleucina y un zinc estabilizado por dos cisteínas y una histidina.

El sitio activo incluye zinc, serina, hisitidina, isoleucina y cisteína.

El oxígeno del alcohol se une al zinc. El NAD está unido a la isoleucina. Hay dos pasos principales en el mecanismo de la alcohol hidrogenasa:

1. El hidrógeno se elimina del OH en el alcohol.
2. Se forma un doble enlace carbono-oxígeno, el hidrógeno se elimina del carbono y se añade a NAD para formar NADH.

El alcohol y el NAD están conectados a la enzima con isoleucina y zinc.

En el paso 1, la histidina toma un hidrógeno del NAD, el NAD luego toma un hidrógeno de la serina, que a su vez toma el hidrógeno del OH en el alcohol.

La histidina elimina un hidrógeno del NAD, que a su vez elimina un hidrógeno de la serina, que elimina el hidrógeno del alcohol.

Los productos del paso 1 incluyen una molécula de NAD y el alcohol sin hidrógeno en el oxígeno.

En el paso 2, los electrones del oxígeno pueden formar un doble enlace con el carbono y los electrones del enlace carbono-hidrógeno se añaden (con el hidrógeno) al anillo de 6 miembros del NAD, formando NADH y el acetaldehído.

En el paso 2, el hidrógeno se elimina del carbono y se coloca en NAD, formando NADH, también se forma el doble enlace carbono-oxígeno.

Terminamos con un aldehído y NADH

Vía de la alcohol deshidrogenasa

La reacción tiene lugar en varios lugares del cuerpo, pero principalmente en el estómago y el hígado. El acetaldehído es incluso más tóxico para el cuerpo que el alcohol, pero puede convertirse rápidamente en ácido acético, que se utiliza para producir energía.

Una de las razones por las que se siente resaca después de beber alcohol se debe a esta descomposición del alcohol en el cuerpo. Se necesita agua para desintoxicar los productos finales de la alcohol deshidrogenasa, por lo que el cuerpo termina deshidratado, lo que explica los síntomas de la resaca.

Esta vía no solo se aplica al etanol, sino que se aplica a todas las moléculas de alcohol, los productos finales serán ligeramente diferentes. El alcohol siempre se convierte en aldehído, pero a veces los aldehídos que se forman no se pueden usar más en el cuerpo y son altamente tóxicos.

Un ejemplo de esto es el metanol (un alcohol de un carbono). Cuando el metanol pasa por el proceso de alcohol deshidrogenasa, el aldehído formado es formaldehído, que es muy venenoso para el cuerpo, y el cuerpo no tiene forma de convertir el formaldehído en un producto seguro. Esto es lo que hace que algunas formas de alcohol sean particularmente peligrosas para el cuerpo.

Esta reacción también es reversible, lo que significa que el acetaldehído también puede formar alcohol. Este proceso inverso es el que se utiliza para producir alcohol.

Resumen de la lección

La alcohol deshidrogenasa es el primer paso que da el cuerpo para descomponer el alcohol en una sustancia segura. Un alcohol es cualquier cadena de carbono con un carbono unido a un grupo OH, mientras que un aldehído es cualquier cadena de carbono con el carbono terminal formando un doble enlace con el oxígeno. En esta reacción, un alcohol (típicamente etanol) se descompone en un aldehído (en el caso del etanol, el aldehído formado es acetaldehído). La enzima alcohol deshidrogenasa es una enzima basada en zinc y la reacción tiene dos pasos:

1. El hidrógeno se elimina del oxígeno del alcohol.
2. Se forma un doble enlace carbono-oxígeno que produce el aldehído, y el hidrógeno del carbono se añade al NAD para formar NADH.

El acetaldehído se puede convertir en ácido acético, que puede usarse para generar energía en el cuerpo, pero también lo deshidrata. Otros productos de aldehído (formados a partir de diferentes tipos de alcoholes) son tóxicos y el cuerpo no puede cambiar su forma. Por ejemplo, el metanol forma formaldehído, que es peligroso para el cuerpo.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador