Pyruvát (CH3COCO−) je karboxylát anión alebo konjugovaná báza kyseliny pyrohroznovej. Je to najjednoduchšie z alfa-keto kyseliny. Pyruvát je kľúčovou zlúčeninou v systéme biochémie. Je to produkt spoločnosti glykolýza, čo je metabolická cesta použitá na konverziu glukóza na ďalšie užitočné molekuly. Pyruvát je tiež populárny doplnok, ktorý sa primárne používa na podporu chudnutia.
Kľúčové cesty: Definícia pyruvátu v biochémii
- Pyruvát je konjugovaná báza kyseliny pyrohroznovej. To znamená, že ide o anión, ktorý vzniká, keď sa kyselina pyruvátová disociuje vo vode za vzniku hydrogénového katiónu a karboxylátového aniónu.
- Pri bunkovej respirácii je pyruvát konečným produktom glykolýzy. Premieňa sa na acetyl coA a potom buď vstúpi do Krebsovho cyklu (prítomný kyslík), rozloží sa na laktát (kyslík nie je prítomný) alebo vytvorí etanol (rastliny).
- Pyruvát je k dispozícii ako doplnok výživy, ktorý sa primárne používa na podporu chudnutia. V tekutej forme, ako kyselina pyruvátová, sa používa ako pleťová kôra na zníženie vrások a zmenu farby.
Oxidácia pyruvátu v bunkovom metabolizme
Oxidácia pyruvátu spája glykolýzu s ďalším krokom bunkové dýchanie. Pre každú glukózu molekula, glykolýza poskytuje sieť dvoch molekúl pyruvátu. V eukaryotoch je pyruvát oxidovaný v matrici mitochondrií. V prokaryotoch oxidácia vyskytuje sa v cytoplazme. Oxidačná reakcia je uskutočňovaná enzýmom nazývaným komplex pyruvátdehydrogenázy, čo je obrovská molekula obsahujúca viac ako 60 podjednotiek. Oxidáciou sa premení molekula pyruvátu s tromi atómami uhlíka na molekulu acetyl koenzýmu A alebo acetyl CoA s dvoma atómami uhlíka. Oxidácia tiež produkuje jednu molekulu NADH a uvoľňuje jeden oxid uhličitý (CO2) molekula. Acetyl CoA molekula vstupuje do kyseliny citrónovej alebo Krebsovho cyklu a pokračuje v procese bunkového dýchania.
Kroky oxidácie pyruvátu sú:
- Z pyruvátu sa odstráni karboxylová skupina a zmení sa na molekulu s dvoma atómami uhlíka, CoA-SH. Druhý uhlík sa uvoľňuje vo forme oxidu uhličitého.
- Molekula s dvoma atómami uhlíka je oxidovaná, zatiaľ čo NAD+ sa redukuje na NADH.
- Acetylová skupina sa prevedie na koenzým A, čím sa vytvorí acetyl CoA. Acetyl CoA je nosičová molekula, ktorá prenáša acetylovú skupinu do cyklu kyseliny citrónovej.
Pretože dve molekuly pyruvátu opúšťajú glykolýzu, uvoľňujú sa dve molekuly oxidu uhličitého, generujú sa dve molekuly NADH a dve molekuly acetyl-CoA pokračujú v cykle kyseliny citrónovej.
Zhrnutie biochemických ciest
Aj keď je dôležitá oxidácia alebo dekarboxylácia pyruvátu na acetyl CoA, nie je to jediná dostupná biochemická cesta:
- U zvierat možno pyruvát redukovať laktátdehydrogenázou na laktát. Tento proces je anaeróbny, čo znamená, že nie je potrebný kyslík.
- V rastlinách, baktériách a niektorých zvieratách sa pyruvát rozkladá na etanol. Toto je tiež anaeróbny proces.
- Glukoneogenéza premieňa kyselinu pyrohroznovú na uhľohydráty.
- Acetyl-Co-A z glykolýzy sa môže použiť na výrobu energie alebo mastných kyselín.
- Karboxyláciou pyruvátu pyruvátkarboxylázou sa získa oxaloacetát.
- Transaminácia pyruvátu alanín transaminázou produkuje alanín aminokyseliny.
Pyruvát ako doplnok
Pyruvát sa predáva ako doplnok na chudnutie. V roku 2014 Onakpoya a kol. preskúmali štúdie účinnosti pyruvátu a zistili štatistický rozdiel v telesnej hmotnosti medzi ľuďmi užívajúcimi pyruvát a tými, ktorí užívali placebo. Pyruvát môže pôsobiť tak, že zvyšuje rýchlosť odbúravania tukov. Vedľajšie účinky suplementácie zahŕňajú hnačku, plyn, nadúvanie a zvýšenie hladiny cholesterolu lipoproteínu s nízkou hustotou (LDL).
Pyruvát sa používa v tekutej forme ako kyselina pyrohroznová ako kôra tváre. Lúpanie vonkajšieho povrchu pokožky znižuje výskyt jemných čiar a ďalších príznakov starnutia. Pyruvát sa tiež používa na liečbu vysokého cholesterolu, rakoviny a katarakty a na zvýšenie atletického výkonu.
zdroje
- Fox, Stuart Ira (2018). Human Physiology (15. vydanie). McGraw-Hill. ISBN 978-1260092844.
- Hermann, H. P.; Pieske, B.; Schwarzmüller, E.; Keul, J.; Len, H.; Hasenfuss, G. (1999). „Hemodynamické účinky intrakoronárneho pyruvátu u pacientov s kongestívnym zlyhaním srdca: otvorená štúdia.“ Lancet. 353 (9161): 1321–1323. doi: 10,016 / s0140-6736 (98) 06423-x
- Lehninger, Albert L.; Nelson, David L.; Cox, Michael M. (2008). Základy biochémie (5. vydanie). New York, NY: W. H. Freeman and Company. ISBN 978-0-7167-7108-1.
- Onakpoya, I.; Hunt, K.; Wider, B.; Ernst, E. (2014). „Doplnenie pyruvátu o chudnutie: systematický prehľad a metaanalýza randomizovaných klinických štúdií.“ Krit. Rev. Food Sci. Nutr. 54 (1): 17–23. doi: 10,1080 / 10408398.2011,565890
- Kráľovská spoločnosť chémie (2014). Názvoslovie organickej chémie: Odporúčania a preferované názvy IUPAC 2013 (Modrá kniha). Cambridge: p. 748. doi: 10,1039 / 9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.