Piruvato

METABOLISMO DEL PIRUVATO.
Introducción.
En los organismos anaerobios o en células aerobias que están realizando unas tazas de glucolisis muy elevadas, el NADH generado en la glucolisis no puede reoxidarse en las mitocondrias.
Cuando es esta la situación el NADH se utiliza para impulsar la reducción de un sustrato orgánico que es el propio piruvato.
La degradación de la glucosa por la víaglucolítica produce piruvato. Éste en condiciones anaeróbicas puede seguir una fermentación y produce: etanol, lactato, etc y en condiciones aerobias se produciría una oxidación completa, degradándose hasta CO2 (acetil-CoA)

ETAPA 1. Oxidación del piruvato.

El piruvato difunde hasta la matriz de la mitocondria, cruzando ambas membranas. Dentro de la mitocondria, este es descarboxilado poroxidación a Acetil-CoA.
Descarboxilación oxidativa del piruvato.

La descarboxilación oxidativa del piruvato es la etapa previa al ciclo de Krebs y posterior a la glucólisis en el proceso de respiración celular. El ácido pirúvico (que posee tres átomos de carbono) generado en la etapa de glucólisis sale del citoplasma y atraviesa la membrana externa mitocondrial de forma pasiva debido a la altapermeabilidad de la misma. El ácido pirúvico ingresa a la matriz mitocondrial mediante un mecanismo de simporte con protones que le permite atravesar la membrana interna de la mitocondria. Dentro de la matriz mitocondrial, el ácido pirúvico sufre una descarboxilación oxidativa en la que interviene el complejo de tres enzimas que forman la piruvato deshidrogenasa. Este complejo enzimático posee varioscofactores, entre ellos la coenzima A y es el encargado de catalizar la conversión del ácido pirúvico a acetil-CoA. Durante el proceso se modifica el ácido pirúvico, el cual pierde un átomo de carbono y genera un acetilo, el acetil-CoA (que posee dos átomos de carbono). El carbono liberado se desprende como una molécula de dióxido de carbono (CO2) y se reduce una molécula de NAD+ generando NADH yH+. Cuando concluye esta etapa, el acetil-CoA ingresa al ciclo de Krebs.
La secuencia de reacciones catalizadas por el complejo multienzimático piruvato deshidrogenasa, que está formado por tres enzimas, necesita de otras cinco es como sigue:
 1.- Piruvato deshidrogenasa: E1, tiene a la tiamina pirofosfato (TPP), como coenzima. Cataliza las dos primeras reacciones; formación de hidroxietil-TPPy CO2. Y la transferencia de dos equivalentes reductores a E2, por reducción de la lipoamida y transferencia del acetato a esta última, la CoA se une al acetato.
 2.- Dihidrolipoil transacetilasa: E2, el grupo hidroxietil es transferido de E1 a E2 que tiene al ácido lipóico como coenzima. La reacción ocurre por el ataque del carbanion del hidroxietil, seguido de la eliminación del TTP, paraformar acetil-dihidrolipoamida y regenerar E1.
 3.- Dihidrolipoamida deshidrogenasa: E3 tiene al FAD como coenzima. Recibe a los equivalentes reductores de E2.
4.- Coenzima A (CoA): Es la molécula acarreadora del acetato.
 5.- Nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+): Aceptor final de los equivalentes reductores que se transfieren en esta reacción.
 En resumen, la piruvato deshidrogenasa catalizalas reacciones en las que el piruvato:
 1.- se oxida.
 2.- pierde un Carbono en forma de CO2, el fragmento de dos carbonos sobrante (acetato) se une a la coenzima A para dar Ac-CoA., esta última puede entrar al ciclo de Krebs para producir equivalentes reductores y dos CO2, o puede salir de la mitocondria para formar ácidos grasos.
Desde que se metaboliza una molécula de glucosa encondiciones aeróbicas, se producen en total 16 moléculas de ATP:
•Por GLUCÓLISIS 4 ATP
•La LANZADERA DE MALATO 6 ATP
•La DESCARBOXILACIÓN
OXIDATIVA DEL PIRUVATO, 6 ATP
•La actividad de la lanzadera y la descarboxilacióndel piruvato se cumplen 2 veces.
Flujo de Electrones durante la Fosforilación Oxidativa.
Flujo de Electrones durante la Fosforilación Oxidativa.
La fosforilación oxidativa es la...