Ως αποτέλεσμα σχηματίζεται πυροσταφυλικό οξύ. πυροσταφυλικό οξύ

πυροσταφυλικό οξύ- ένα υπέροχο απολεπιστικό βιολογικής προέλευσης, βιοχημικά σχετικό με το δέρμα μας. Αυτό το συστατικό είναι αρκετά δημοφιλές και χρησιμοποιείται ευρέως ως μέρος των peeling του σαλονιού και των οικιακών καλλυντικών. Το πυροσταφυλικό οξύ, το οποίο αποτελεί μέρος μιας ποικιλίας καλλυντικών συνθέσεων, βοηθά στην επίλυση ενός ευρέος φάσματος αισθητικών προβλημάτων, που κυμαίνονται από την υπερμελάγχρωση έως τη φωτογήρανση.

Συνώνυμα:Πυρουβικό Οξύ, Πυρορακεμικό Οξύ, Προπανοϊκό Οξύ, 2-οξο, Πυρορακεμικό οξύ, 2-οξοπροπανικό οξύ, ακετυλοφορμικό οξύα-κετοπροπιονικό οξύ, πυροσταφυλικό. Πατενταρισμένες φόρμουλες: Exfoliation Plus+™.

Η δράση του πυροσταφυλικού οξέος στα καλλυντικά

Το πυροσταφυλικό οξύ παίζει κεντρικό ρόλο στον ενεργειακό μεταβολισμό των κυττάρων των ζωντανών οργανισμών. Στην κοσμετολογία χρησιμοποιείται κυρίως ως βασικό συστατικό χημικών peeling, επιφανειακών ή μεσαίων, ειδικότερα, είναι βασικό συστατικό του κόκκινου peeling. Αυτό το συστατικό, όταν εφαρμόζεται στο δέρμα, δρα αρκετά απαλά - απολεπίζει, χωρίς να προκαλεί ξηρότητα, έντονο σφίξιμο και παρατεταμένο ξεφλούδισμα. Επιπλέον, το πυροσταφυλικό οξύ παρέχει ακόμη και καλή ενυδατική δράση, γι' αυτό συνιστάται για χρήση σε ξηρό δέρμα. Το γεγονός είναι ότι με τη συμμετοχή της γαλακτικής αφυδρογονάσης υπό συνθήκες ανεπάρκειας οξυγόνου, το πυροσταφυλικό οξύ μειώνεται σε γαλακτικό οξύ και παρουσιάζει έντονο ενυδατικό αποτέλεσμα, καθώς ανήκουν στην κατηγορία των ειδικών συστατικών - φυσικός παράγοντας ενυδάτωσης (NMF) στη σύνθεση του η κεράτινη στοιβάδα της επιδερμίδας.

Χάρη στις λιπόφιλες ιδιότητές της, αυτή η ουσία διεισδύει γρήγορα και ομοιόμορφα κάτω από το δέρμα - κατά το ξεφλούδισμα, αυτό σας επιτρέπει να ελέγχετε το βάθος της διείσδυσής της στην επιδερμίδα και το χόριο. Το πυροσταφυλικό οξύ με παρατεταμένη έκθεση διεγείρει ενεργά την παραγωγή κολλαγόνου και ελαστίνης. Επίσης στην κοσμετολογία, χρησιμοποιούνται διάφορες άλλες χρήσιμες ιδιότητες του πυροσταφυλικού οξέος:

• σμηγματορυθμιστικό,
• κωμοδολυτικό,
• αντισηπτικό,
• βακτηριοστατικό,
• αντιμυκητιακό,
• αποχρωματισμός.

Πολλά παράγωγα του πυροσταφυλικού οξέος χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία ομορφιάς ως έκδοχα στα καλλυντικά. (Ίσως το μόνο δυσάρεστο χαρακτηριστικό του πυροσταφυλικού οξέος είναι η έντονη και πολύ συγκεκριμένη μυρωδιά του.) Τα άλατα και οι εστέρες του πυροσταφυλικού οξέος (πυρουβικά) χρησιμοποιούνται επίσης για την παραγωγή συμπληρωμάτων διατροφής (BAA) - αποτελεσματικά ενισχυτικά απώλειας βάρους. Για παράδειγμα, το πυροσταφυλικό ασβέστιο έχει ισχυρή δράση ως καυστήρα λίπους επειδή μπορεί να επιταχύνει τον μεταβολισμό των λιπαρών οξέων στο σώμα. Η πυροσταφυλική κρεατίνη χρησιμοποιείται επίσης ευρέως ως συμπλήρωμα διατροφής για τη βελτίωση της λειτουργίας του εγκεφάλου, ιδιαίτερα της μνήμης.

Σε ποιον ενδείκνυται το πυροσταφυλικό οξύ;

Το peeling με βάση το πυροσταφυλικό οξύ είναι μια καθολική διαδικασία, δηλαδή ενδείκνυται για όλους τους τύπους δέρματος. Ως μέρος των διαδικασιών οικιακών καλλυντικών και κομμωτηρίου, αυτό το συστατικό βοηθά στην επίλυση πολλών καλλυντικών προβλημάτων, ειδικότερα δείχνεται:

• Για αναζωογόνηση, απολέπιση και τόνωση του δέρματος, αυξάνοντας την ελαστικότητά του.
• Για την εξάλειψη της υπερμελάγχρωσης διαφόρων ειδών.
• Για τη μείωση των συμπτωμάτων της ακμής.
• Για την ομαλοποίηση της ρύθμισης του σμήγματος σε λιπαρό και προβληματικό δέρμα.
• Για την εξάλειψη των κωμωδών και των στενών πόρων.
• Για την καταπολέμηση της υπερκεράτωσης.

Το πυροσταφυλικό οξύ παρέχει απολέπιση των επιφανειακών στοιβάδων της επιδερμίδας σε μέτριο βάθος: μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση των εκδηλώσεων φωτογήρανσης, ρυτίδων, ακμής και ρηχών ουλών. Το πυροσταφυλικό οξύ μειώνει ορατά το μέγεθος των πόρων, εξομαλύνει την υφή και τον τόνο του δέρματος και, με μακροχρόνια χρήση, βοηθά το λείο δέρμα.

Σε ποιον αντενδείκνυται το πυροσταφυλικό οξύ;

Το πυροσταφυλικό οξύ αποικοδομείται πλήρως κατά τη χρήση καλλυντικών - δεν σχηματίζει τοξικούς μεταβολίτες. Το πυροσταφυλικό οξύ στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων δεν προκαλεί την ανάπτυξη αλλεργικών αντιδράσεων - αυτή η ουσία είναι φυσική για το σώμα μας.

Καλλυντικά που περιέχουν πυροσταφυλικό οξύ

Ως μέρος των επαγγελματικών χημικών peeling, αυτό το συστατικό χρησιμοποιείται ως η μόνη δραστική ουσία ή σε συνδυασμό με άλλα οξέα (γλυκολικό, σαλικυλικό, AHA). Εκτός από το ότι χρησιμοποιείται ευρέως σε peeling κομμωτηρίου, το πυροσταφυλικό οξύ περιλαμβάνεται στις φόρμουλες πολλών προϊόντων που προορίζονται για την οικιακή περιποίηση του δέρματος προσώπου και σώματος, συμπεριλαμβανομένης της ποδολογίας. Πρώτα απ 'όλα, αυτό το συστατικό εισάγεται στη σύνθεση προϊόντων για βαθύ καθαρισμό του δέρματος: μαζί με οξέα φρούτων (με τα οποία συχνά συνδυάζεται), το πυροσταφυλικό οξύ παρέχει καλή προετοιμασία του δέρματος για την εφαρμογή θρεπτικών και ενυδατικών κρεμών , οροί, κ.λπ. Ως μέρος των προϊόντων περιποίησης λιπαρής επιδερμίδας, το πυροσταφυλικό οξύ βοηθά στη στένωση των πόρων και στην απαλλαγή από τις κωμωδίες. Και, φυσικά, αυτό το συστατικό χρησιμοποιείται συχνά σε συνθέσεις κατά της γήρανσης - βελτιώνει τη βιοδιαθεσιμότητα των καλλυντικών. Ως μέρος των προϊόντων περιποίησης του δέρματος των ποδιών, το πυροσταφυλικό οξύ επιδεικνύει βακτηριοστατική και αντιμυκητιακή δράση, επαρκή υγιεινή φροντίδα και προστασία από μυκητιασικές λοιμώξεις.

Πηγές πυροσταφυλικού οξέος

Το πυροσταφυλικό οξύ είναι ένα οργανικό (φυσικό) συστατικό που είναι το τελικό προϊόν της γλυκολυτικής διάσπασης της γλυκόζης και υπάρχει στα κύτταρα όλων των ζωντανών οργανισμών. Το πυροσταφυλικό οξύ μπορεί επίσης να σχηματιστεί κατά τη διάσπαση και τη σύνθεση ορισμένων αμινοξέων. Αυτό το συστατικό μπορεί επίσης να ληφθεί με θερμική επεξεργασία του σταφυλιού (τρυγικού) οξέος.

Από βιοχημική άποψη, είναι ένα άλφα-κετο οξύ με τύπο CH3COCO2H, που συνδυάζει τις ιδιότητες των καρβοξυλικών οξέων και των κετονών ταυτόχρονα. Είναι ένα υδατοδιαλυτό υγρό με οσμή οξικού οξέος και σημείο τήξης μεταξύ 11 και 12 ° C. Υπό κανονικές συνθήκες, η ουσία είναι αρκετά σταθερή, αλλά ευαίσθητη στο φως και την οξείδωση.

29 Οκτωβρίου 2016

Πυρουβικό οξύ (τύπος C3H4O3) - α-κετοπροπιονικό οξύ. Άχρωμο υγρό με οσμή οξικού οξέος. διαλυτό σε νερό, αλκοόλ και αιθέρα. Συνήθως χρησιμοποιείται με τη μορφή αλάτων – πυροσταφυλικών. Το πυροσταφυλικό οξύ βρίσκεται σε όλους τους ιστούς και τα όργανα και, ως σύνδεσμος στο μεταβολισμό των υδατανθράκων, των λιπών και των πρωτεϊνών, παίζει σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό. Η συγκέντρωση του πυροσταφυλικού οξέος στους ιστούς αλλάζει με ασθένειες του ήπατος, ορισμένες μορφές νεφρίτιδας, καρκίνο, μπέρι-μπέρι, ειδικά με έλλειψη βιταμίνης Β1. Η παραβίαση του μεταβολισμού του πυροσταφυλικού οξέος οδηγεί σε ακετονουρία (βλ.).
Δείτε επίσης βιολογική οξείδωση.

Πυρουβικό οξύ (acidum pyroracemicum) - α-κετοπροπιονικό οξύ. Υπάρχει σε δύο ταυτομερείς μορφές - κετόνη και ενόλη: CH 3 COCOOH> CH 2> COHCOOH. Η κετομορφή (βλ. Κετοοξέα) είναι πιο σταθερή. Το πυροσταφυλικό οξύ είναι ένα άχρωμο υγρό με οσμή οξικού οξέος, d 15 4 \u003d 1,267, t ° pl 13,6 °, t ° kip 165 ° (αποσυντίθεται εν μέρει στα 760 mm). Διαλυτό σε νερό, αλκοόλ και αιθέρα. Το νιτρικό οξύ οξειδώνεται σε οξαλικό οξύ και ο χρωμικός ανυδρίτης σε οξικό οξύ. Ως κετόνη, το P. to. δίνει υδραζόνη, ημιυδραζόνη, οξίμες και ως οξύ σχηματίζει εστέρες, αμίδια και άλατα - πυροσταφυλικά. Χρησιμοποιείται συχνότερα με τη μορφή πυροσταφυλικών αλάτων.
Το P. to. λαμβάνεται με απόσταξη τρυγικού ή τρυγικού οξέος με τη χρήση παραγόντων αφαίρεσης νερού. Ο ορισμός του βασίζεται σε αντιδράσεις με νιτροπρωσσίτη, σαλικυλαλδεΰδη, 2,4-δινιτροφαινυλυδραζίνη, τα προϊόντα των οποίων είναι έγχρωμα.
Το πυροσταφυλικό οξύ βρίσκεται σε όλους τους ιστούς και τα όργανα. Στο ανθρώπινο αίμα, 1 mg% είναι φυσιολογικό και στα ούρα 2 mg%. Το στοιχείο to. παίζει σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό, αποτελώντας συνδετικό κρίκο ανταλλαγής υδατανθράκων, λιπών και πρωτεϊνών. Στον οργανισμό του P. σχηματίζεται ως αποτέλεσμα αναερόβιας αποσύνθεσης υδατανθράκων (βλ. Γλυκόλυση). Αργότερα, υπό τη δράση της πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης, το P. to. μετατρέπεται σε ακετυλο-CoA, το οποίο χρησιμοποιείται στη σύνθεση λιπαρών οξέων, ακετυλοχολίνης, και μπορεί επίσης να μεταφέρει το ακύλιο του σε οξαλοξικό οξύ για περαιτέρω οξείδωση σε CO 2 και H 2 O (βλ. Βιολογική οξείδωση) . Το P. to. συμμετέχει επίσης στις αντιδράσεις τρανσαμίνωσης και γλυκογονόλυσης.
Η συγκέντρωση του P. to. στους ιστούς αλλάζει με ποικίλες ασθένειες: ηπατικές παθήσεις, ορισμένες μορφές νεφρίτιδας, beriberi, εγκεφαλονωτιαίες κακώσεις, καρκίνος κ.λπ.
Η παραβίαση του μεταβολισμού του P. οδηγεί σε ακετονουρία.
Στη φαρμακολογία, το πυροσταφυλικό οξύ χρησιμοποιείται για την παρασκευή του zinhofen.

Πηγή - http://www.medical-enc.ru/15/pyruvic-acid.shtml

Στο ίδιο θέμα

2016-10-29

Η ιατρική είναι ένας ξεχωριστός και πολύ σημαντικός τομέας της ανθρώπινης δραστηριότητας, ο οποίος στοχεύει στη μελέτη διαφόρων διεργασιών στο ανθρώπινο σώμα, τη θεραπεία και την πρόληψη διαφόρων ασθενειών. Η ιατρική εξερευνά τόσο παλιές όσο και νέες ασθένειες, αναπτύσσοντας όλες τις νέες μεθόδους θεραπείας, φάρμακα και διαδικασίες.

Πάντα κατείχε την υψηλότερη θέση στην ανθρώπινη ζωή, από τα αρχαία χρόνια. Η μόνη διαφορά είναι ότι οι αρχαίοι γιατροί βασίζονταν είτε σε προσωπικές λίγες γνώσεις είτε στη δική τους διαίσθηση στη θεραπεία ασθενειών, και οι σύγχρονοι γιατροί βασίζονται σε επιτεύγματα και νέες εφευρέσεις.

Παρόλο που έχουν ήδη γίνει πολλές ανακαλύψεις στην αιωνόβια ιστορία της ιατρικής, έχουν βρεθεί μέθοδοι θεραπείας ασθενειών που προηγουμένως θεωρούνταν ανίατες, όλα εξελίσσονται - νέες μέθοδοι θεραπείας ανακαλύπτονται, ασθένειες εξελίσσονται και ούτω καθεξής επ' άπειρον. Όσα νέα φάρμακα κι αν ανακαλύψει η ανθρωπότητα, ανεξάρτητα από πόσους τρόπους θεραπείας της ίδιας ασθένειας, κανείς δεν μπορεί να εγγυηθεί ότι σε λίγα χρόνια δεν θα βλέπουμε την ίδια ασθένεια, αλλά σε μια εντελώς διαφορετική, νέα μορφή. Επομένως, η ανθρωπότητα θα έχει πάντα κάτι να επιδιώκει και δραστηριότητες που μπορούν να βελτιώνονται όλο και περισσότερο.

Η ιατρική βοηθά τους ανθρώπους να αναρρώσουν από τις καθημερινές ασθένειες, βοηθά στην πρόληψη διαφόρων λοιμώξεων, αλλά επίσης δεν μπορεί να είναι παντοδύναμη. Υπάρχουν ακόμη πολλές διαφορετικές άγνωστες ασθένειες, ανακριβείς διαγνώσεις, λανθασμένες προσεγγίσεις για τη θεραπεία της νόσου. Η ιατρική δεν μπορεί να παρέχει 100% αξιόπιστη προστασία και βοήθεια στους ανθρώπους. Αλλά δεν πρόκειται μόνο για ασθένειες που δεν έχουν διερευνηθεί. Πρόσφατα, έχουν εμφανιστεί πολλές εναλλακτικές μέθοδοι θεραπείας, οι όροι διόρθωση τσάκρα, αποκατάσταση του ενεργειακού ισοζυγίου δεν εκπλήσσουν πλέον. Μια τέτοια ανθρώπινη ικανότητα όπως η διόραση μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη διάγνωση, την πρόβλεψη της πορείας ανάπτυξης ορισμένων ασθενειών, επιπλοκών.

Το πυροσταφυλικό οξύ (τύπος C 3 H 4 O 3) είναι α-κετοπροπιονικό οξύ. Άχρωμο υγρό με οσμή. διαλυτό σε νερό, αλκοόλ και. Συνήθως χρησιμοποιείται με τη μορφή αλάτων – πυροσταφυλικών. Το πυροσταφυλικό οξύ βρίσκεται σε όλους τους ιστούς και τα όργανα και, ως σύνδεσμος στο μεταβολισμό των λιπών και των πρωτεϊνών, παίζει σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό. Η συγκέντρωση του πυροσταφυλικού οξέος στους ιστούς αλλάζει με ασθένειες του ήπατος, ορισμένες μορφές νεφρίτιδας, καρκίνο, μπέρι-μπέρι, ειδικά με ανεπάρκεια. Η παραβίαση του μεταβολισμού του πυροσταφυλικού οξέος οδηγεί σε ακετονουρία (βλ.).

Δείτε επίσης βιολογική οξείδωση.

Πυρουβικό οξύ (acidum pyroracemicum) - α-κετοπροπιονικό οξύ. Υπάρχει σε δύο ταυτομερείς μορφές - κετόνη και ενόλη: CH 3 COCOOH→CH 2 →COHCOOH. Η κετομορφή (βλ. Κετοοξέα) είναι πιο σταθερή. Το πυροσταφυλικό οξύ είναι ένα άχρωμο υγρό με οσμή οξικού οξέος, d 15 4 \u003d 1,267, t ° pl 13,6 °, t ° kip 165 ° (αποσυντίθεται εν μέρει στα 760 mm). Διαλυτό σε νερό, αλκοόλ και αιθέρα. Το νιτρικό οξύ οξειδώνεται σε οξαλικό οξύ και ο χρωμικός ανυδρίτης σε οξικό οξύ. Ως κετόνη του πυροσταφυλικού οξέος δίνει υδραζόνη, ημιυδραζόνη, οξίμες, και ως οξύ σχηματίζει εστέρες, αμίδια και άλατα - πυροσταφυλικά. Χρησιμοποιείται συχνότερα με τη μορφή πυροσταφυλικών αλάτων.

Το πυροσταφυλικό οξύ λαμβάνεται με απόσταξη τρυγικού ή τρυγικού οξέος με τη χρήση αφυδατικών παραγόντων. Ο ορισμός του βασίζεται σε αντιδράσεις με νιτροπρωσσίτη, σαλικυλαλδεΰδη, 2,4-δινιτροφαινυλυδραζίνη, τα προϊόντα των οποίων είναι έγχρωμα.

Το πυροσταφυλικό οξύ βρίσκεται σε όλους τους ιστούς και τα όργανα. Στο ανθρώπινο αίμα, 1 mg% είναι φυσιολογικό και στα ούρα 2 mg%. Το πυροσταφυλικό οξύ παίζει σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό, αποτελώντας σύνδεσμο στο μεταβολισμό των υδατανθράκων, των λιπών και των πρωτεϊνών. Στο σώμα, το πυροσταφυλικό οξύ σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αναερόβιας διάσπασης των υδατανθράκων (βλ. Γλυκόλυση). Επιπλέον, υπό τη δράση της πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης, το πυροσταφυλικό οξύ μετατρέπεται σε ακετυλο-CoA, το οποίο χρησιμοποιείται στη σύνθεση λιπαρών οξέων, ακετυλοχολίνη, και μπορεί επίσης να μεταφέρει το ακύλιο του σε οξαλοξικό οξύ για περαιτέρω οξείδωση σε CO 2 και H 2 O ( Βιολογική οξείδωση). Το πυροσταφυλικό οξύ εμπλέκεται επίσης στις αντιδράσεις τρανσαμίνωσης και γλυκογονόλυσης.

Η συγκέντρωση του πυροσταφυλικού οξέος στους ιστούς αλλάζει με μια μεγάλη ποικιλία ασθενειών: ηπατικές ασθένειες, ορισμένες μορφές νεφρίτιδας, ανεπάρκειες βιταμινών, εγκεφαλονωτιαίες κακώσεις, καρκίνος κ.λπ.

Η παραβίαση του μεταβολισμού του πυροσταφυλικού οξέος οδηγεί σε ακετονουρία.

Στη φαρμακολογία, το πυροσταφυλικό οξύ χρησιμοποιείται για την παρασκευή του zinhofen.

Το πυροσταφυλικό οξύ (PVK, πυροσταφυλικό) είναι προϊόν της οξείδωσης της γλυκόζης και ορισμένων αμινοξέων. Η μοίρα του είναι διαφορετική ανάλογα με τη διαθεσιμότητα οξυγόνου στο κύτταρο. Υπό αναερόβιες συνθήκες, μειώνεται σε γαλακτικό οξύ. Υπό αερόβιες συνθήκες, η σύμπτυξη πυροσταφυλικού με ιόντα Η+ που κινούνται κατά μήκος της βαθμίδας πρωτονίων διεισδύει στα μιτοχόνδρια. Εδώ μεταμορφώνεται σε οξικό οξύ, το οποίο μεταφέρεται από το συνένζυμο Α.

Πολυενζυμικό σύμπλεγμα πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης

Η συνολική εξίσωση αντανακλά την οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση του πυροσταφυλικού, την αναγωγή του NAD σε NADH και το σχηματισμό ακετυλο-SKoA.

Η συνολική εξίσωση για την οξείδωση του πυροσταφυλικού οξέος

Ο μετασχηματισμός αποτελείται από πέντεδιαδοχικές αντιδράσεις, πραγματοποιήθηκαν πολυενζυμικό σύμπλεγμαπροσαρτάται στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη από την πλευρά της μήτρας. Το σύμπλεγμα περιέχει 3 ένζυμα και 5 συνένζυμα:

• πυροσταφυλική αφυδρογονάση(Ε 1, αφυδρογονάση PVC), το συνένζυμο της είναι διφωσφορική θειαμίνη(TDF), καταλύει την 1η αντίδραση.
• Διυδρολιποϊκή ακετυλοτρανσφεράση(Ε 2), το συνένζυμο του είναι λιποϊκό οξύ, καταλύει τη 2η και 3η αντίδραση.
• Διυδρολιποϊκή αφυδρογονάση(Ε 3), συνένζυμο - ΦΑΝΤΑΣΙΟΠΛΗΞΙΑ, καταλύει την 4η και 5η αντίδραση.

Εκτός από τα υποδεικνυόμενα συνένζυμα, τα οποία συνδέονται στενά με τα αντίστοιχα ένζυμα, συνένζυμο Ακαι ΠΑΝΩ ΑΠΟ.

Η ουσία των τριών πρώτων αντιδράσεων είναι η αποκαρβοξυλίωση του πυροσταφυλικού (που καταλύεται από την πυροσταφυλική αφυδρογονάση, Ε 1), η οξείδωση του πυροσταφυλικού σε ακετύλιο και η μεταφορά του ακετυλίου στο συνένζυμο Α (που καταλύεται από την ακετυλοτρανσφεράση διυδρολιποαμιδίου, Ε2).

Αντιδράσεις για τη σύνθεση ακετυλο-SCoA

Οι υπόλοιπες 2 αντιδράσεις είναι απαραίτητες για την επαναφορά του λιποϊκού οξέος και του FAD σε οξειδωμένη κατάσταση (που καταλύονται από τη διυδρολιποϊκή αφυδρογονάση, Ε 3). Αυτό παράγει NADH.

Αντιδράσεις Σχηματισμού NADH

Ρύθμιση του συμπλόκου πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης

Το ρυθμιζόμενο ένζυμο του συμπλέγματος PVC-αφυδρογονάσης είναι το πρώτο ένζυμο - πυροσταφυλική αφυδρογονάση(Ε 1). Δύο βοηθητικά ένζυμα - η κινάση και η φωσφατάση παρέχουν ρύθμιση της δραστηριότητας της πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης φωσφορυλίωσηκαι αποφωσφορυλίωση.

Βοηθητικό ένζυμο κινάσηενεργοποιείται με περίσσεια του τελικού προϊόντος της βιολογικής οξείδωσης του ATP και προϊόντων του συμπλόκου PVC-αφυδρογονάσης - NADH και ακετυλο-S-CoA. Η ενεργή κινάση φωσφορυλιώνει την πυροσταφυλική αφυδρογονάση, απενεργοποιώντας την, ως αποτέλεσμα, η πρώτη αντίδραση της διαδικασίας σταματά.

Ενζυμο φωσφατάση, που ενεργοποιείται από ιόντα ασβεστίου ή ινσουλίνη, αποκόπτει τα φωσφορικά και ενεργοποιεί την πυροσταφυλική αφυδρογονάση.

Ρύθμιση της δράσης της πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης

Έτσι, το έργο της πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης καταστέλλεται όταν υπέρβασηστα μιτοχόνδρια (στο κύτταρο) ATPκαι NADH, που επιτρέπει τη μείωση της οξείδωσης του πυροσταφυλικού και, κατά συνέπεια, της γλυκόζης στην περίπτωση που υπάρχει αρκετή ενέργεια.

- ένα οργανικό οξύ, το πρώτο από μια σειρά α-κετοοξέων, δηλαδή περιέχει κετο ομάδες στην α-θέση ως προς το καρβοξυλικό. Το ανιόν του πυροσταφυλικού οξέος ονομάζεται πυροσταφυλικό και είναι ένα από τα βασικά μόρια σε πολλές μεταβολικές οδούς. Συγκεκριμένα, το πυροσταφυλικό σχηματίζεται ως το τελικό προϊόν της γλυκόλυσης και υπό αερόβιες συνθήκες μπορεί να οξειδωθεί περαιτέρω σε ακετυλοσυνένζυμο Α, το οποίο εισέρχεται στον κύκλο του Krebs. Σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου και το πυροσταφυλικό μετατρέπεται σε αντιδράσεις ζύμωσης.

Το πυροσταφυλικό οξύ είναι επίσης το αρχικό υλικό για τη γλυκονεογένεση, την αντίστροφη διαδικασία από τη γλυκόλυση. Είναι ένας ενδιάμεσος μεταβολίτης στο μεταβολισμό πολλών αμινοξέων και στα βακτήρια χρησιμοποιείται ως πρόδρομος για τη σύνθεση ορισμένων από αυτά.

ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

Το πυροσταφυλικό οξύ είναι ένα άχρωμο υγρό με οσμή παρόμοια με αυτή του οξικού οξέος, αναμίξιμο με νερό σε οποιαδήποτε αναλογία.

Για το πυροσταφυλικό οξύ, όλες οι αντιδράσεις των ομάδων καρβονυλίου και καρβοξυλίου είναι χαρακτηριστικές. Λόγω της αμοιβαίας επιρροής τους μεταξύ τους, η αντιδραστικότητα και των δύο ομάδων ενισχύεται, και αυτό οδηγεί επίσης σε μια διευκολυνόμενη αντίδραση αποκαρβοξυλίωσης (διάσπαση της καρβοξυλικής ομάδας με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα) παρουσία θειικού οξέος ή όταν θερμαίνεται.

Το πυροσταφυλικό οξύ μπορεί να υπάρχει με τη μορφή δύο ταυτομερών, της ενόλης και της κετο, τα οποία μετατρέπονται εύκολα το ένα στο άλλο χωρίς τη συμμετοχή ενζύμων. Σε pH 7, κυριαρχεί η κετονική μορφή.

Βιοχημεία

Αντιδράσεις σχηματισμού πυροσταφυλικού

Ένα σημαντικό μέρος του πυροσταφυλικού στα κύτταρα σχηματίζεται ως το τελικό προϊόν της γλυκόλυσης. Στην τελευταία (δέκατη) αντίδραση αυτής της μεταβολικής οδού, το ένζυμο πυροσταφυλική κινάση καταλύει τη μεταφορά της φωσφορικής ομάδας της φωσφοενολοπυρουβικής σε ADP (φωσφορυλίωση υποστρώματος), με αποτέλεσμα το σχηματισμό ΑΤΡ και πυροσταφυλικού σε μορφή ενόλης, που ταυτομερίζεται γρήγορα στην κετόνη. μορφή. Η αντίδραση λαμβάνει χώρα παρουσία ιόντων καλίου και μαγνησίου ή μαγγανίου. Η διαδικασία εκφράζεται εξεργονικά, η τυπική μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας ΔG 0 = -61,9 kJ / mol, με αποτέλεσμα η αντίδραση να είναι μη αναστρέψιμη. Περίπου η μισή ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται με τη μορφή του φωσφοδιεστερικού δεσμού του ATP.

Επίσης, έξι αμινοξέα μεταβολίζονται σε πυροσταφυλικό:

• Αλανίνη - στην αντίδραση τρανσαμινίωσης με α-κετογλουταρικό, που καταλύεται από την αμινοτρανσφεράση της αλανίνης στα μιτοχόνδρια.
• Τρυπτοφάνη - σε 4 βήματα μετατρέπεται σε αλανίνη και στη συνέχεια λαμβάνει χώρα τρανσαμίνωση.
• Κυστεΐνη - σε δύο βήματα: στο πρώτο, η ομάδα σουλφυδρυλίου αποκόπτεται, στο δεύτερο - τρανσαμίνωση.
• Σερίνη - σε μια αντίδραση που καταλύεται από αφυδατάση σερίνης.
• Η γλυκίνη είναι μόνο μία από τις τρεις πιθανές οδούς αποικοδόμησης, μόνο η μία τελειώνει με πυροσταφυλικό. Η μετατροπή πραγματοποιείται μέσω της σερίνης σε δύο στάδια.
• Θρεονίνη - ο σχηματισμός πυροσταφυλικού είναι μία από τις δύο οδούς αποικοδόμησης, που πραγματοποιείται μέσω της μετατροπής σε γλυκίνη και στη συνέχεια σε σερίνη).

Αυτά τα αμινοξέα είναι γλυκογόνα, δηλαδή εκείνα από τα οποία μπορεί να συντεθεί γλυκόζη στο σώμα των θηλαστικών στη διαδικασία της γλυκονεογένεσης.

Μετατροπή πυροσταφυλικού

Υπό εναέριες συνθήκες στα ευκαρυωτικά κύτταρα, το πυροσταφυλικό που σχηματίζεται κατά τη γλυκόλυση και άλλες μεταβολικές αντιδράσεις μεταφέρεται στα μιτοχόνδρια (εάν δεν συντεθεί αμέσως σε αυτό το οργανίδιο, όπως στην περίπτωση της τρανσαμίνωσης αλανίνης). Εδώ μετατρέπεται με έναν από τους δύο πιθανούς τρόπους: είτε εισέρχεται σε μια αντίδραση οξειδωτικής αποκαρβοξυλίωσης, το προϊόν της οποίας είναι το ακετυλο-συνένζυμο Α, είτε μετατρέπεται σε οξαλοξικό, το οποίο είναι το αρχικό μόριο για τη γλυκονεογένεση.

Η οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση του πυροσταφυλικού εστέρα πραγματοποιείται από ένα πολυενζυμικό σύμπλεγμα πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης, το οποίο περιλαμβάνει τρία διαφορετικά ένζυμα και πέντε συνένζυμα. Σε αυτή την αντίδραση, μια καρβοξυλική ομάδα με τη μορφή CO 2 αποκόπτεται από το μόριο πυροσταφυλικού, το προκύπτον υπόλειμμα οξικού οξέος μεταφέρεται στο συνένζυμο Α και ένα μόριο NAD αποκαθίσταται επίσης:

Η συνολική τυπική μεταβολή στην ελεύθερη ενέργεια είναι ΔG 0 = -33,4 kJ / mol. Το παραγόμενο NADH μεταφέρει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων στην αναπνευστική αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, η οποία τελικά παρέχει ενέργεια για τη σύνθεση 2,5 μορίων ATP. Το Acetyl-CoA εισέρχεται στον κύκλο του Krebs ή χρησιμοποιείται για άλλους σκοπούς, όπως η σύνθεση λιπαρών οξέων.

Τα περισσότερα κύτταρα, σε συνθήκες επαρκών ποσοτήτων λιπαρών οξέων, τα χρησιμοποιούν, και όχι τη γλυκόζη, ως πηγή ενέργειας. Λόγω της β-οξείδωσης των λιπαρών οξέων, η συγκέντρωση του ακετυλο-CoA στα μιτοχόνδρια αυξάνεται σημαντικά και αυτή η ουσία δρα ως αρνητικός ρυθμιστής του συμπλόκου πυροσταφυλικής αποκαρβοξυλάσης. Παρόμοιο αποτέλεσμα παρατηρείται όταν οι ενεργειακές απαιτήσεις του κυττάρου είναι χαμηλές: σε αυτή την περίπτωση, η συγκέντρωση του NADH αυξάνεται σε σύγκριση με το NAD +, γεγονός που οδηγεί στην καταστολή του κύκλου Krebs και στη συσσώρευση ακετυλο-CoA.

Το ακετυλο συνένζυμο Α δρα ταυτόχρονα ως θετικός αλλοστερικός ρυθμιστής για την πυροσταφυλική καρβοξυλάση, η οποία καταλύει τη μετατροπή του πυροσταφυλικού σε οξαλοξικό με την υδρόλυση ενός μορίου ΑΤΡ:

Δεδομένου ότι το οξαλοξικό δεν μπορεί να μεταφερθεί μέσω της εσωτερικής μιτοχονδριακής μεμβράνης λόγω της έλλειψης κατάλληλου φορέα, ανάγεται σε μηλικό, μεταφέρεται στο κυτταρόπλασμα, όπου οξειδώνεται ξανά. Το ένζυμο φωσφοενολοπυροσταφυλική καρβοξυκινάση δρα στο οξαλοξικό άλας, το οποίο το μετατρέπει σε φωσφοενολοπυρουβικό, χρησιμοποιώντας τη φωσφορική ομάδα του GTP για αυτό:

Όπως μπορείτε να δείτε, αυτή η πολύπλοκη αλληλουχία αντιδράσεων είναι η αντίστροφη της τελευταίας αντίδρασης γλυκόλυσης και, κατά συνέπεια, της πρώτης αντίδρασης γλυκονεογένεσης. Αυτή η λύση χρησιμοποιείται επειδή η μετατροπή του φωσφοενολοπυροσταφυλικού άλατος σε πυροσταφυλικό είναι μια πολύ εξεργολογική αντίδραση νεοάμυνας.

Σε ευκαρυωτικά κύτταρα υπό αναερόβιες συνθήκες (για παράδειγμα, σε πολύ ενεργούς σκελετικούς μύες, βυθισμένους φυτικούς ιστούς και συμπαγείς όγκους), καθώς και σε βακτήρια γαλακτικού οξέος, λαμβάνει χώρα η διαδικασία ζύμωσης γαλακτικού οξέος, στην οποία το πυροσταφυλικό είναι ο τελικός δέκτης ηλεκτρονίων. Λαμβάνοντας ένα ζεύγος ηλεκτρονίων και πρωτονίων από το NADH, το πυροσταφυλικό οξύ ανάγεται σε γαλακτικό οξύ, καταλύει την αντίδραση της γαλακτικής αφυδρογονάσης (ΔG 0 = -25,1 kJ / mol).

Αυτή η αντίδραση είναι απαραίτητη για την αναγέννηση του NAD +, το οποίο είναι απαραίτητο για να συμβεί γλυκόλυση. Παρά το γεγονός ότι, συνολικά, δεν λαμβάνει χώρα οξείδωση της γλυκόζης κατά τη ζύμωση του γαλακτικού οξέος (η αναλογία C: H τόσο για τη γλυκόζη όσο και για το γαλακτικό οξύ είναι 1:2), η ενέργεια που απελευθερώνεται είναι επαρκής για τη σύνθεση δύο μορίων ATP.

Το πυροσταφυλικό είναι επίσης η πρώτη ύλη για άλλους τύπους ζύμωσης, όπως αλκοολική, βουτυρική, προπιονική κ.λπ.

Στους ανθρώπους, το πυροσταφυλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βιοσύνθεση του υποκαταστάσιμου αμινοξέος αλανίνη με τρανσαμίνωση από γλουταμινικό (η αντίστροφη αντίδραση της τρανσαμίνωσης που περιγράφεται παραπάνω μεταξύ αλανίνης και α-κετογλουταρικού). Στα βακτήρια, εμπλέκεται στις μεταβολικές οδούς για το σχηματισμό τέτοιων απαραίτητων αμινοξέων για τον άνθρωπο όπως η βαλίνη, η λευκίνη, η ισολευκίνη και η λυσίνη.

Επίπεδο πυροσταφυλικού στο αίμα

Κανονικά, το επίπεδο του πυροσταφυλικού στο αίμα κυμαίνεται από 0,08-0,16 mmol/l. Από μόνη της, μια αύξηση ή μείωση αυτής της τιμής δεν είναι διαγνωστική. Συνήθως μετράτε την αναλογία μεταξύ της συγκέντρωσης γαλακτικού και πυροσταφυλικού (L:P). Ένα L: P > 20 μπορεί να υποδηλώνει συγγενή διαταραχή της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, τον κύκλο του Krebs ή έλλειψη πυροσταφυλικής καρβοξυλάσης. L:P<10 может быть признаком дефектности пируватдегдрогеназного комплекса. Также проводят измерения Л: П в спинномозговой жидкости, как один из тестов для диагностики нейрологических нарушений.