Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты и других α-кетокислот
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Пируват (пировиноградная кислота) – главный продукт катаболизма глюкозы и некоторых аминокислот.
Его дальнейшая судьба определяется наличием кислорода. В анаэробных условиях будет проетекать анаэробный гликолиз до образования лактата, или молочной кислоты. При наличии килорода запускается окислительное декарбоксилирование до ацетил-КоА, или активной формы уксусной кислоты в комплексе с коэнзимом А.
Пируватдегидрогеназный комплекс
Это комплекс из 3 ферментов и 5 коферментов, катализирующих 5 последовательно протекающих реакций.
Пируватдегидрогеназа – катализирует первуюую реакцию. Кофермент – тиаминпирофосфат (ТПФ) – активная форма витамина B1.
Дигидролипоилацетилтрансфераза – катализирует 2 и 3 реакции. Кофермент – липоевая кислота – витаминоподобное вещество.
Дигидролипоилдегидрогеназа – катализирует 4 и 5 реакции. Кофермент – ФАД – активная форма витамина B2.
Коэнзим А – активная форма пантотеновой кислоты.
НАД – активная форма никотиновой кислоты, или витамина PP.
Реакции окислительного декарбоксилирования ПВК
Основные реакции
1 реакция – уже по сути является декарбоксилированием. CO2 отщепляется, вместо него временно присоединяется комплекс ТПФ-Е1. Водород этого комплекса временно присоединился к кислороду, образовав гидроксогруппу.
2 реакция – замещение ТПФ-Е1 на липоевую кислоту с Е2. Водород с гидроксогруппы переходит на один из атомов серы липоевой кислоты. Ацетил-липоил – это макроэрг, прообраз ацетил-КоА.
3 реакция – коэнзим А отдает водород второму атому серы липоевой кислоты, принимая ацетильный остаток. Образуется ацетил-КоА, который пойдет на цикл Кребса, и полностью восстановленная липоевая кислота.
4 реакция – протоны водорода липоевой кислоты тоже обладают энергетическим потненциалом. Поэтому их нужно перенести на ту молекулу, которую можно использовать. Сначала эти протоны переносятся на комплекс Е3-ФАД.
5 реакция – протоны водорода снова переносятся с восстановленного Е3-ФАД на НАД. Восстановленный НАД уходит в митохондрии на тканевое дыхание.
Конечные продукты окислительного декарбоксилирования пирувата:
углекислый газ;
ацетил-КоА – макроэргическое соединение;
НАДH∙ – переносит атомы водорода на дыхательную цепь.
Механизмы регуляции
Лимитирующей реакцией будет реакция 1. Фермент пируватдегидрогенза в качестве кофермента использует ТПФ. Единственный источник ТПФ – это тиамин (витамин B1), поступающий только с пищей.
Регуляция окислительного декарбоксилирования пирувата
