Oksidativna dekarboksilacija piruvata

Oksidativna dekarboksilacija ili dekarboksilacija piruvata jest proces kojim se piruvat (pirogrožđana kiselina) priprema za krebsov ciklus u okviru ciklusa aerobne oksidacije glukoze.

Uvod

Piruvat je sintetisan u citoplazmi ćelije u procesu glikolize, a za dalji metaboličku put u krebsovom ciklusu neophodan je ulazak molekula u mitohondriju. Proces oksidativne deksrboksilacije predstavlja prevođenje piruvata u acetil KoA koji može da prođe kroz membranu mitohondrija.

Smatra se ključnom biokemijskom reakcijom koja povezuje metabolički put glikolize s Krebsovim ciklusom. Reakciju katalizira enzimatski sustav piruvat dehidrogenaze^[1]. U eukariota ova se reakcija dekarboksilacije odvija isključivo u matriksu mitohondrija, dok se u prokariota slične reakcije odvijaju u citoplazmi i staničnoj membrani. Piruvat se većim dijelom proizvodi putem glikolize u citoplazmi, te se potom prenosi u mitohondrij pri čemu se troši energija u obliku hidrolize ATP^[2].

Reakcija

U mitohodriju piruvat ulazi u reakciju dekarboksilacije kojom se spaja s molekulom koenzima A, stvarajući tako acetil koenzim A. Pri toj se reakciji oslobađa jedna molekula ugljikovog dioksida i jedna molekula NADH, koja se reducira iz NAD⁺.

	+ CoA-SH + NAD+  →  NADH + H+ + CO2 +
Piruvat		Acetil koenzim A

• Piruvat + KoA + NAD⁺ → Acetil KoA + CO₂ + NADH + H⁺

Reakciju prevođenja piruvata u acetil KoA katalizuje piruvat dehidrogenaza. Ovo je kompleksan enzim sačinjen od piruvat dehidrogenaze, dihidrolipoil transferaze i dihidrolipoil dehidrogenaze. Navedeni enzimi su bliski, tako da se produkt prvog enzima odmah predaje aktivnom mestu drugog enzima.

Mehanizam regulacije enzima je jako kompleksan. On obuhvata:

• Inhibiciju enzima krajnjim produktima reakcije. Acetil KoA inhibira dihidrolipoil transferazu, dok i NADH inhibira dihidrolipoil dehidrogenazu.
• Fosforilaciju na α subjedinici piruvat dehidrogenaze, što opet zavisi od koncentracije acetil KoA i NADH i dovodi do inhibicije enzimskog kompleksa.
• Mehanizam povratne sprege, pri čemu ATP inhibira, dok AMP aktivira reakciju.

Literatura

Ovaj članak o hemiji ili kemiji je u začetku. Možete pomoći Wikipediji tako da ga proširite.