Ацетил-коензим А, скорочено ацетил-КоА - важлива сполука в обміні речовин, що використовується в багатьох біохімічних реакціях. Його головна функція - доставляти атоми вуглецю з ацетил-групою в цикл трикарбонових кислот, щоб ті були окислені з виділенням енергії. За своєю хімічною структурою ацетил-КоА - тіоефір між коферментом А (тіолами) і оцтовою кислотою (носієм ацильної групи). Ацетил-КоА утворюється під час другого кроку кисневого клітинного дихання, декарбоксилирования пірувату, який відбувається в матриксі мітохондрії. Ацетил-КоА потім надходить в цикл трикарбонових кислот.
Ацетил-КоА, що утворюється в процесі обміну вуглеводів, жирів і ряду амінокислот, служить пусковим субстратом як для синтезу жирних кислот (а отже, і ліпідів взагалі), так і для циклу трикарбонових кислот. Для окислення ацетил-КоА в цьому циклі потрібно оксалоацетат, який є другим ключовим субстратом в циклі Кребса. Оксалоацетат може синтезуватися з піровиноградної кислоти і СО2 завдяки реакції карбокси-вання або утворитися з аспарагінової кислоти в процесі транс-амінування з б-кетоглутаратом. Дві молекули ацетил-КоА, конденсуючись, утворюють ацетоуксусную кислоту (ацетоацетат), яка є джерелом інших кетонових тіл в організмі, зокрема в-оксимасляної кислоти (в-оксибутират) і ацетону (див. Розділ 11). Слід підкреслити, що ацетоуксусная і в-оксимасляная кислоти часто розглядаються як транспортні форми активної оцтової кислоти, що доставляють її для окислення в циклі Кребса в периферичних тканинах. Ці ж реакції конденсації двох молекул ацетил-КоА становлять початкові етапи синтезу холестерину, в свою чергу є попередником гормонів стероїдної природи, вітаміну D3, а також жовчних кислот. Останні у вигляді парних жовчних кислот виконують важливу функцію емульгаторів при перетравленні ліпідів їжі в кишечнику, а також функцію транспортерів, сприяючи всмоктуванню вищих жирних кислот. Слід вказати також на використання галактози і частково глюкози для біосинтезу цереброзидів і гликолипидов, які виконують важливі і специфічні функції в діяльності ЦНС. У цьому синтезі беруть участь не вільні моносахариди, а гексозаміни (галактозамин і глюкозамін), біосинтез яких в свою чергу вимагає доставки амідного азоту глутаміну, інтегруючи тим самим обмін вуглеводів, ліпідів і білків.
Ацетил-КоА є основою балансу між вуглеводним обміном і жировим обміном. Зазвичай ацетил-КоА з метаболізму жирних кислот надходить в цикл трикарбонових кислот, сприяючи енергетичного забезпечення клітин. У печінці, коли рівень циркуляції жирних кислот високий, виробництво ацетил-КоА від розриву жирів перевищує енергетичні потреби клітини. Щоб використовувати енергію, доступну з зайвих ацетил-КоА, створюються кетонові тіла, які потім можуть циркулювати в крові. У деяких обставинах це може привести до високого рівня кетонових тіл в крові, стану, званому кетозом, яке відрізняється від кетоацидозу, небезпечного стану, здатного вплинути на діабетиків. У рослин синтез нових жирних кислот відбувається в пластидах. Багато насіння запасають велику кількість масел в насінні, щоб підтримувати проростання і ранній зростання саженцов, поки вони не перейшли на харчування від фотосинтезу. Жирні кислоти включені в ліпіди мембрани, найголовніший компонент більшості мембран.