Piruvato

• PIRUVATO


  Deve entrare nel mitocondrio perché qui avverrà la fase finale del metabolismo ossidativo
• Membrana interna del mitocondrio


  • È selettivamente permeabile
  • Sulla membrana interna c'è il trasportatore mitocondriale del piruvato, MPC il piruvato così entra
• Trasformazione del piruvato

  Piruvato viene trasformato in acetil CoA per entrare nel ciclo di Krebs
• Reazione della PDH (piruvato deidrogenasi)


  • È una decarbossilazione ossidativa
  • Si produrrà del potere riducente in forma di NAD ridotto
  • Il piruvato viene trasformato in acetil CoA
• Acetil-CoA


  • Contiene un legame tioestere che è ad alta energia
• Il piruvato diventando Acetil CoA perde un carbonio ossidato quindi produce CO2, 1 dei 6 atomi di carbonio del glucosio di partenza
• Coenzimi coinvolti nella reazione


  • CoA
  • NAD
  • NADH
  • FAD
  • FADH2
  • TPP tiamina pirofosfato
• Complesso della piruvato deidrogenasi


  • Pesa anche milioni di Dalton
  • Localizzato nella matrice mitocondriale
  • I diversi enzimi sono riuniti in gruppi e zone di questo complesso
  • La parte centrale è costituito dall'enzima 2
  • All'esterno troviamo molte unità di enzima 1 e 3
  • La sua organizzazione dipende dal tipo di azione che svolgono questi tre enzimi
• Enzima 1 piruvatoDH


  Ha come cofattore la TPP
• Enzima 2 diidrolipoil transacetilasi


  Usa come coenzimi l'acido lipoico, legato all'enzima e il CoA come trasportatore dell'acetile
• Enzima 3 diidrolipoil deidrogenasi


  Usa come coenzimi FAD legato all'enzima e NAD come trasportatore mobile di potere riducente
• Reazione - Complesso della piruvato deidrogenasi

  1. Il piruvato viene catturato dal primo enzima piruvato deidrogenasi

  2. Entra in funzione l'enzima 2 Diidrolipoil transacetilasi

  3. Enzima 3 diidrolipoil deidrogenasi
• Perché serve un complesso multi-enzimatico?

  • Si evita la dispersione degli intermedi metabolici e questo rende molto più efficiente la reazione nel suo complesso
• Regolazione della piruvato deidrogenasi

  • Attiva l'enzima bassa concentrazione di enzimi ridotti CoA, NAD+ e AMP e i reagenti
  • Inibita dai suoi prodotti, acetil-CoA e NADH e da ATP
  • Attivo quando serve energia, poco attivo quando la cellula ha abbondanza di energia
  • Regolazione tramite fosforilazione/defosforilazione
• Fosforilazione/defosforilazione

  1. Fosforilazione avviene quando c'è tanta ATP e inattiva l'enzima

  2. Defosforilazione quando c'è poca ATP e l'enzima ritorna attivo

  3. Catalizzate rispettivamente da chinasi e fosfatasi
• R1: piruvato deidrogenasi

  • Catalizza dubito la decarbossilazione del piruvato, perde subito CO2
  • Il gruppo idrossietile viene legato alla TPP
  • È una reazione di decarbossilazione
• Diidrolipoil transacetilasi


  • Ha legato l'acido lipoico nel suo sito attivo
  • L'acido lipoico è legato fisicamente a un residuo di lisina che si trova nel sito attivo
• Acido lipoico


  Una specie di braccio mobile, è una catena idrocarburica che porta alla fine un anello particolare con due atomi di zolfo
• Reazione catalizzata da Diidrolipoil transacetilasi

  1. L'anello riceve il gruppo idrossietile

  2. Si apre il ponte disolfuro

  3. Uno dei due atomi di zolfo viene ridotto

  4. Il gruppo di idrossietile viene idrossilato ad acetile
• Diidrolipoil transacetilasi


  Catalizza l'ossidazione del gruppo idrossietile a acetile e la contemporanea riduzione dell'acido lipoico
• Il gruppo acetile è pronto per essere trasferito sul CoA
• L'acido lipoico è sulla forma ridotta, il potere riducente è rimasto legato, bisogna recuperarla trasferendola a enzimi che trasportano potere riducente
• R3: diidrolipoil deidrogenasi

  • Prende gli atomi di H dall’acido lipoico ridotto e li trasferisce prima sul FAD e poi sul NAD
  • Si ottiene così acido lipoico ossidato e NAD ridotto ossia NADH