Acetyl-CoA je důležitá molekula v metabolismu, která se využívá v mnoha biochemických reakcích. Jejím hlavním úkolem je přenášet atomy uhlíku v acetylové skupině do Krebsova cyklu, kde se oxidují za účelem výroby energie. Z hlediska chemické struktury je acetyl-CoA thioester mezi koenzymem A (thiol) a kyselinou octovou (nosič acylové skupiny). Acetyl-CoA vzniká během druhého kroku aerobního buněčného dýchání, dekarboxylace pyruvátu, která probíhá v matrix mitochondrií. Acetyl-CoA pak vstupuje do Krebsova cyklu.
Acetyl-CoA je také důležitou součástí biogenní syntézy neurotransmiteru acetylcholinu. Cholin v kombinaci s acetyl-CoA je katalyzován enzymem cholin acetyltransferázou za vzniku acetylcholinu a vedlejšího produktu koenzymu a.
Reakce pyruvátdehydrogenázy a pyruvátformátlyázy
Oxidační přeměna pyruvátu na acetyl-CoA se označuje jako pyruvátdehydrogenázová reakce. Katalyzuje ji komplex pyruvátdehydrogenázy. Jsou možné i další přeměny mezi pyruvátem a acetyl-CoA. Například pyruvátformátlyáza disproporcionuje pyruvát na acetyl-CoA a kyselinu mravenčí. Reakce pyruvátformátlyázy nezahrnuje žádnou čistou oxidaci ani redukci.
U živočichů má acetyl-CoA zásadní význam pro rovnováhu mezi metabolismem sacharidů a tuků (viz syntéza mastných kyselin). Za normálních okolností se acetyl-CoA z metabolismu mastných kyselin dostává do Krebsova cyklu a přispívá k zásobování buňky energií. V játrech při vysokých hladinách cirkulujících mastných kyselin převyšuje produkce acetyl-CoA z odbourávání tuků energetické požadavky buňky. Aby se využila energie dostupná z přebytečného acetyl-CoA, vznikají ketolátky, které pak mohou kolovat v krvi.
U rostlin probíhá syntéza mastných kyselin de novo v plastidech. Mnoho semen hromadí velké zásoby semenných olejů, které podporují klíčení a raný růst semenáčků ještě předtím, než se z nich stane čistý fotosyntetický organismus. Mastné kyseliny jsou zabudovány do membránových lipidů, které jsou hlavní složkou většiny membrán.