Пируват (СН3COCOO−) е карбоксилатът анион или конюгирана основа на пировиновата киселина. Той е най-простият от алфа-кетото киселини. Пируватът е ключово съединение в биохимия. Това е продукт на гликолиза, който е метаболитният път, използван за преобразуване гликоза в други полезни молекули. Pyruvate също е популярна добавка, използвана предимно за повишаване на отслабването.
Ключови заведения: Пируват Определение в биохимията
- Пируватът е конюгирана основа на пирувиновата киселина. Тоест, анионът се получава, когато пирувиновата киселина се дисоциира във вода и образува хидроген катион и карбоксилатен анион.
- При клетъчното дишане пируватът е крайният продукт на гликолизата. Той се преобразува в ацетил coA и след това или навлиза в Krebs-цикъла (наличен кислород), разгражда се до получаване на лактат (кислород не присъства), или образува етанол (растения).
- Пируватът се предлага като хранителна добавка, използвана предимно за насърчаване на отслабването. В течна форма като пировинова киселина, тя се използва като пилинг на кожата за намаляване на бръчките и обезцветяване.
Окисление на пируват в клетъчния метаболизъм
Окисляването с пируват свързва гликолизата към следващия етап на клетъчно дишане. За всяка глюкоза молекула, гликолизата дава мрежа от две молекули пируват. При еукариотите пируватът се окислява в матрицата на митохондриите. В прокариотите, окисляване възниква в цитоплазмата. Окислителната реакция се осъществява от ензим, наречен комплекс пируват дехидрогеназа, който представлява огромна молекула, съдържаща над 60 субединици. Окисляване превръща три въглеродната пируватна молекула в дву въглеродна ацетил коензим А или ацетил CoA молекула. Окисляването също произвежда една NADH молекула и освобождава един въглероден диоксид (CO2) молекула. Молекулата на ацетил CoA навлиза в цикъла на лимонената киселина или Krebs, като продължава процеса на клетъчно дишане.
Етапите на окисляване на пируват са:
- Карбоксилна група се отстранява от пируват, като го превръща в дву въглеродна молекула, CoA-SH. Другият въглерод се отделя под формата на въглероден диоксид.
- Две въглеродна молекула се окислява, докато NAD+ се редуцира до образуване на NADH.
- Ацетилна група се прехвърля в коензим А, образувайки ацетил CoA. Ацетил КоА е молекула-носител, която пренася ацетилната група в цикъла на лимонената киселина.
Тъй като две молекули пируват излизат от гликолиза, две молекули въглероден диоксид се освобождават, 2 NADH молекули се генерират и две молекули ацетил CoA продължават към цикъла на лимонената киселина.
Обобщение на биохимичните пътища
Въпреки че окисляването или декарбоксилирането на пируват в ацетил CoA е важно, това не е единственият наличен биохимичен път:
- При животни пируватът може да се редуцира чрез лактат дехидрогеназа до лактат. Този процес е анаеробен, което означава, че не се изисква кислород.
- В растенията, бактериите и някои животни пируватът се разгражда, за да се получи етанол. Това също е анаеробен процес.
- Глюконеогенезата превръща пирувиновата киселина във въглехидрати.
- Ацетил Ко-А от гликолиза може да се използва за производство на енергия или мастни киселини.
- Карбоксилирането на пируват чрез пируват карбоксилаза произвежда оксалоацетат.
- Трансаминацията на пируват от аланин трансаминаза произвежда аминокиселината аланин.
Пируват като добавка
Пируват се продава като добавка за отслабване. През 2014 г. Онакпоя и др. прегледа изпитванията за ефективност на пируват и установи статистическа разлика в телесното тегло между хората, приемащи пируват и тези, приемащи плацебо. Пируватът може да действа, като увеличава скоростта на разграждане на мазнините. Страничните ефекти на добавката включват диария, газове, подуване на корема и повишаване на холестерола с липопротеин с ниска плътност (LDL).
Пируватът се използва в течна форма като пирувинова киселина като пилинг за лице. Пилингът на външната повърхност на кожата намалява появата на фини линии и други признаци на стареене. Пируватът се използва и за лечение на висок холестерол, рак и катаракта и за повишаване на атлетичните показатели.
Източници
- Fox, Stuart Ira (2018). Човешка физиология (15-то издание). McGraw-Hill. ISBN 978-1260092844.
- Hermann, H. P.; Pieske, B.; Schwarzmüller, E.; Keul, J.; Просто, Н.; Хасенфус, Ж. (1999). "Хемодинамични ефекти на интракоронарния пируват при пациенти с застойна сърдечна недостатъчност: открито проучване." Lancet. 353 (9161): 1321–1323. doi: 10.1016 / s0140-6736 (98) 06423-x
- Lehninger, Albert L.; Нелсън, Дейвид Л.; Кокс, Майкъл М. (2008). Принципи на биохимията (5-то изд.). Ню Йорк, Ню Йорк: W. H. Фрийман и компания. ISBN 978-0-7167-7108-1.
- Онакпоя, I.; Hunt, K.; Wider, B.; Ернст, Е. (2014). "Добавка пируват за отслабване: систематичен преглед и мета-анализ на рандомизирани клинични изпитвания." Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 54 (1): 17–23. doi: 10.1080 / 10408398.2011.565890
- Кралското химическо дружество (2014). Номенклатура на органичната химия: Препоръки и предпочитани наименования на IUPAC 2013 г. (Синя книга). Кеймбридж: p. 748. doi: 10.1039 / 9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.