Пируват (СН3COCOO−) является карбоксилатом анион или сопряженное основание пировиноградной кислоты. Это самый простой из альфа-кето кислоты. Пируват является ключевым соединением в биохимия. Это продукт гликолиз, который является метаболическим путем, используемым для преобразования глюкоза в другие полезные молекулы. Пируват также является популярной добавкой, в основном используемой для ускорения похудения.
Ключевые выводы: определение пирувата в биохимии
- Пируват является сопряженным основанием пировиноградной кислоты. То есть это анион, который образуется, когда пировиноградная кислота диссоциирует в воде с образованием катиона водорода и карбоксилат-аниона.
- При клеточном дыхании пируват является конечным продуктом гликолиза. Он превращается в ацетил-КоА и затем либо входит в цикл Кребса (присутствует кислород), расщепляется с образованием лактата (кислород отсутствует) или образует этанол (растения).
- Пируват выпускается в виде пищевой добавки, в основном используемой для содействия снижению веса. В жидкой форме, как пировиноградная кислота, она используется в качестве кожуры кожи, чтобы уменьшить морщины и обесцвечивание.
Окисление пирувата в клеточном метаболизме
Окисление пирувата связывает гликолиз со следующей стадией клеточное дыхание. За каждую глюкозу молекулаГликолиз дает сеть из двух пируватных молекул. У эукариот пируват окисляется в матрице митохондрий. У прокариот, окисление происходит в цитоплазме. Реакция окисления осуществляется ферментом, называемым пируватдегидрогеназным комплексом, который представляет собой огромную молекулу, содержащую более 60 субъединиц. Окисление превращает трехуглеродную молекулу пирувата в двухуглеродную молекулу ацетилкофермента А или ацетил-КоА. Окисление также производит одну молекулу NADH и выделяет одну двуокись углерода (CO2) молекула. Молекула ацетил-КоА входит в цикл лимонной кислоты или Кребса, продолжая процесс клеточного дыхания.
Стадии окисления пирувата:
- Карбоксильная группа удаляется из пирувата, превращая его в двухуглеродную молекулу CoA-SH. Другой углерод выделяется в форме углекислого газа.
- Двухуглеродная молекула окисляется, а НАД+ сводится к формированию НАДН.
- Ацетильная группа переносится в кофермент А, образуя ацетил-КоА. Ацетил-КоА является молекулой-носителем, которая переносит ацетильную группу в цикл лимонной кислоты.
Поскольку две молекулы пирувата покидают гликолиз, высвобождаются две молекулы диоксида углерода, образуются 2 молекулы NADH и две молекулы ацетил-КоА продолжают цикл лимонной кислоты.
Краткое изложение биохимических путей
Хотя окисление или декарбоксилирование пирувата в ацетил-КоА важно, это не единственный доступный биохимический путь:
- У животных пируват может быть преобразован лактатдегидрогеназой в лактат. Этот процесс является анаэробным, то есть кислород не требуется.
- У растений, бактерий и некоторых животных пируват расщепляется с образованием этанола. Это тоже анаэробный процесс.
- Глюконеогенез превращает пировиноградную кислоту в углеводы.
- Ацетил-Со-А из гликолиза может быть использован для производства энергии или жирных кислот.
- Карбоксилирование пирувата пируваткарбоксилазой дает оксалоацетат.
- Переаминирование пирувата аланином трансаминазой производит аминокислоту аланин.
Пируват в качестве дополнения
Пируват продается в качестве добавки для похудения. В 2014 году Онакпоя и другие. рассмотрел исследования эффективности пирувата и нашел статистическую разницу в массе тела между людьми, принимающими пируват, и теми, кто принимал плацебо. Пируват может действовать, увеличивая скорость расщепления жира. Дополнительные побочные эффекты включают диарею, газы, вздутие живота и повышение уровня холестерина липопротеинов низкой плотности (ЛПНП).
Пируват используется в жидкой форме в качестве пировиноградной кислоты в качестве пилинга лица. Пилинг внешней поверхности кожи уменьшает появление тонких линий и других признаков старения. Пируват также используется для лечения высокого уровня холестерина, рака и катаракты, а также для повышения спортивных результатов.
источники
- Фокс, Стюарт Ира (2018). Физиология человека (15-е изд.). McGraw-Hill. ISBN 978-1260092844.
- Герман, Х. П.; Pieske, B.; Schwarzmüller, E.; Кеул, Дж.; Просто, Х.; Hasenfuss, G. (1999). «Гемодинамические эффекты интракоронарного пирувата у пациентов с застойной сердечной недостаточностью: открытое исследование». Ланцет. 353 (9161): 1321–1323. doi: 10.1016 / s0140-6736 (98) 06423-x
- Lehninger, Albert L.; Нельсон, Дэвид Л.; Кокс, Майкл М. (2008). Основы биохимии (5-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: W. ЧАС. Фримен и Компания. ISBN 978-0-7167-7108-1.
- Онакпоя, я.; Охота, К.; Шире, Б.; Эрнст Э. (2014). «Пируват добавок для снижения веса: систематический обзор и мета-анализ рандомизированных клинических испытаний». Крит. Rev. Food Sci. Nutr. 54 (1): 17–23. doi: 10.1080 / 10408398.2011.565890
- Королевское химическое общество (2014). Номенклатура органической химии: рекомендации IUPAC и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга). Кембридж: с. 748. doi: 10.1039 / 9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.