Пировиноградная кислота образуется в результате. Пировиноградная кислота

Пировиноградная кислота - прекрасный эксфолиант органического происхождения, биохимически родственный нашей коже. Этот компонент достаточно популярен и широко используется в составе салонных пилингов и домашней косметики. Пировиноградная кислота, входящая в состав разнообразных косметических композиций, способствует решению широкого спектра эстетических проблем, начиная от гиперпигментаций и заканчивая фотостарением.

Синонимы: Pyruvic Acid, Acidum Pyroracemicum, Propanoic Acid, 2-oxo , Pyroracemic Acid, 2-Oxopropanoic Acid, Acetylformic Acid , α-кетопропионовая кислота, пируват. Запатентованные формулы: Exfoliation Plus+™.

Действие пировиноградной кислоты в косметике

Пировиноградная кислота играет центральную роль в энергетическом метаболизме клеток живых организмов. В косметологии она в основном используется как базовый компонент химических пилингов, поверхностных или серединных, в частности, является ключевым ингредиентом красного пилинга . Этот ингредиент при нанесении на кожу действует достаточно мягко - отшелушивает, не при этом вызывая сухости, сильной стянутости и длительного шелушения. Мало того, пировиноградная кислота даже обеспечивает неплохой увлажняющий эффект, поэтому она рекомендована к применению для сухой кожи. Дело в том, что при участии лактатдегидрогеназы в условиях дефицита кислорода пировиноградная кислота восстанавливается до молочной кислоты и проявляет выраженное увлажняющее действие, поскольку относятся к классу особых компонентов - натурального увлажняющего фактора (NMF) в составе рогового слоя эпидермиса.

Благодаря липофильным свойствам это вещество быстро и равномерно проникает под кожу - при проведении пилингов это позволяет контролировать глубину ее проникновения в эпидермис и дерму. Пировиноградная кислота при длительной экспозиции активно стимулирует выработку коллагена и эластина. Также в косметологии используется ряд других полезных свойств пировиноградной кислоты:

себорегулирующее,
комедонолитическое,
антисептическое,
бактериостатическое,
противогрибковое,
депигментирующее.

Многие производные пировиноградной кислоты используются в бьюти-индустрии как вспомогательные вещества в составе косметических средств. (Пожалуй, единственной неприятной особенностью пировиноградной кислоты является ее резкий и весьма специфический запах.) Соли и эфиры пировиноградной кислоты (пируваты) также применяются для производства диетических добавок (БАД) - эффективных усилителей потери веса. Например, пируват кальция проявляет сильный эффект как жиросжигатель, поскольку она может ускорить метаболизм жирных кислот в организме. Креатин пируват также широко используется в качестве диетической добавки, положительно воздействующей на функции мозга, в частности, память.

Кому показана пировиноградная кислота

Пилинг на основе пировиноградной кислоты - универсальная процедура, то есть показан для всех типов кожи. В составе домашней косметики и салонных процедур этот ингредиент помогает решить много косметических проблем, в частности он показан:

Для омоложения, эксфолиации и тонизации кожи, повышения ее упругости.
Для устранения гиперпигментаций различного рода.
Для снижения симптомов угревой болезни.
Для нормализации себорегуляции при жирной и проблемной коже.
Для устранения комедонов и сужения пор.
Для борьбы с гиперкератозом.

Пировиноградная кислота обеспечивает отшелушивание поверхностных слоев эпидермиса на умеренной глубине: ее можно использовать для уменьшения проявлений фотостарения, морщин, акне и неглубоких рубцов. Пировиноградная кислота заметно уменьшает размер пор, выравнивает текстуру кожи, ее тон и, при длительном применении, помогает разгладить кожу.

Кому противопоказана пировиноградная кислота

Пировиноградная кислота полностью деградирует при косметическом применении - она не образует токсичных метаболитов. Пировиноградная кислота в подавляющем большинстве случаев не провоцирует развития аллергических реакций - это вещество является естественным для нашего организма.

Косметика, содержащая пировиноградную кислоту

В составе профессиональных химических пилингов этот компонент применяется как единственное активное вещество или в комплексе с другими кислотами (гликолевой, салициловой, AHA). Помимо широкого использования в составах салонных пилингов, пировиноградная кислота входит в формулы многих средств, предназначенного для домашнего ухода за кожей лица и тела, включая подологический уход. В первую очередь этот компонент вводят в состав средств для глубокого очищения кожи: наряду с фруктовыми кислотами (с которыми она нередко компонуется) пировиноградная кислота обеспечивает хорошую подготовку кожи к нанесению питательных и увлажняющих кремов, сывороток и др. В составе средств по уходу за жирной кожей пировиноградная кислота помогает сузить поры и избавиться от комедонов. Ну и, конечно же, этот ингредиент достаточно часто используют в anti-age формулах - он улучшает биодоступность космецевтики. В составе средств по уходу за кожей стоп пировиноградная кислота проявляет бактериостатическое и противогрибковое действие, достаточный гигиенический уход и защиту от микозов.

Источники пировиноградной кислоты

Пировиноградная кислота - органический (природный) компонент, который является конечным продуктом гликолитического распада глюкозы и присутствует в клетках всех живых организмов. Пировиноградная кислота также может образоваться при распаде и синтезе некоторых аминокислот. Этот компонент также можно получить при термической обработке виноградной (винной) кислоты.

В биохимическом аспекте она представляет собой альфа-кетокислоту с формулой CH3COCO2H, объединяющую в себя одновременно свойства карбоновых кислот и кетонов. Это жидкость растворимую в воде с запахом уксусной кислоты и температуру плавления в диапазоне между 11 и 12 ° C. В обычных условиях субстанция достаточно устойчива, но чувствительна к свету и окислению.

29 Октябрь 2016

Пировиноградная кислота (формула С 3 Н 4 O 3) - ?-кетопропионовая кислота. Бесцветная жидкость с запахом уксусной кислоты; растворима в воде, спирте и эфире. Используется обычно в виде солей - пируватов. Пировиноградная кислота содержится во всех тканях и органах и, являясь связующим звеном обмена углеводов, жиров и белков, играет важную роль в обмене веществ. Концентрация пировиноградной кислоты в тканях изменяется при болезнях печени, некоторых формах нефрита, раке, авитаминозах, особенно при недостатке витамина В1. Нарушение обмена пировиноградной кислоты приводит к ацетонурии (см.).
См. также Окисление биологическое.

Пировиноградная кислота (acidum pyroracemicum) - ?-кетопропионовая кислота. Существует в двух таутомерных формах - кетонной и енольной: CH 3 COCOOH>CH 2 >COHCOOH. Кетоформа (см. Кетокислоты) более стабильна. Пировиноградная кислота - бесцветная жидкость, пахнущая уксусной кислотой, d 15 4 =1,267, t°пл 13,6°, t°кип165° (при 760 мм частично разлагается). Растворима в воде, спирте и эфире. Азотной кислотой окисляется в щавелевую, а хромовым ангидридом - в уксусную кислоту. Как кетон П. к. дает гидразон, семигидразон, оксимы, а как кислота образует сложные эфиры, амиды и соли - пируваты. Используется чаще всего в виде пируватов.
П. к. получают перегонкой винной или виноградной кислот с применением водоотнимающих средств. Ее определение основано на реакциях с нитропруссидом, салициловым альдегидом, 2,4-динитрофенилгидразином, продукты которых окрашены.
Пировиноградная кислота содержится во всех тканях и органах. В крови человека в норме находится 1 мг%, а в моче 2 мг%. П. к. играет важную роль в обмене веществ, являясь связующим звеном обмена углеводов, жиров и белков. В организме П. к. образуется в результате анаэробного распада углеводов (см. Гликолиз). В дальнейшем, под действием пируватдегидрогеназы П. к. превращается в ацетил-КоА, который используется при синтезе жирных кислот, ацетилхолина, а также может передать свой ацил на щавелевоуксусную кислоту для дальнейшего окисления до CO 2 и H 2 O (см. Окисление биологическое). П. к. также участвует в реакциях переаминирования и гликогенолиза.
Концентрация П. к. в тканях изменяется при самых различных заболеваниях: болезнях печени, некоторых формах нефрита, авитаминозах, цереброспинальных травмах, раке и т. д.
Нарушение обмена П. к. приводит к ацетонурии.
В фармакологии пировиноградную кислоту используют для приготовления цинхофена.

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

На ту же тему

2016-10-29

Медицина – это отдельная и очень важная сфера деятельности человека, которая направлена на изучение различных процессов в организме человека, лечение и предотвращение различных заболеваний. Медицина исследует как старые, так и новые заболевания, разрабатывает все новые еметоды лечения, лекарства и процедуры.

Она всегда занимала наивысшее место в жизни человека, еще с давних времен. С той лишь разницей, что древние медики основывались или на личных небольших знаниях или на собственной интуиции при лечении болезней, а современные медики основываются на достижениях и новых изобретениях.

Хотя за многовековую историю медицины уже было сделано немало открытий, найдены методы лечения болезней, которые ранее считались неизлечимыми, развивается все – находятся новые методы лечения, болезни прогрессируют и так до бесконечности. Сколько бы человечество не открыло новых лекарств, сколько бы ни придумало способов по лечению одной и той же болезни, никто не может дать гарантию, что через несколько лет мы не увидим эту же болезнь, но в совершенно другой, новой форме. Поэтому у человечества всегда будет к чему стремиться и деятельность, которую можно все больше усовершенствовать.

Медицина помогает людям излечиваться от повседневных болезней, помогает в профилактике с различными инфекциями, но она так же не может быть всесильной. Остается еще довольно много различных неизведанных болезней, неточных диагнозов, неправильных подходов к излечению болезни. Медицина не может на 100 % обеспечить надежную защиту и помощь людям. Но дело не только в недостаточно изведанных болезнях. В последнее время появляется множество альтернативных методов оздоровления, термины коррекция чакр, восстановление энергетического баланса, уже не вызывают удивления. Такая человеческая способность как ясновидение, также может быть использована для диагностики, предсказания хода развития тех или иных болезней, осложнений.

Пировиноградная кислота (формула С 3 Н 4 O 3) - это α-кетопропионовая кислота. Бесцветная жидкость с запахом ; растворима в воде, спирте и . Используется обычно в виде солей - пируватов. Пировиноградная кислота содержится во всех тканях и органах и, являясь связующим звеном обмена , жиров и белков, играет важную роль в обмене веществ. Концентрация пировиноградной кислоты в тканях изменяется при болезнях печени, некоторых формах нефрита, раке, авитаминозах, особенно при недостатке . Нарушение обмена пировиноградной кислоты приводит к ацетонурии (см.).

См. также Окисление биологическое.

Пировиноградная кислота (acidum pyroracemicum) - α-кетопропионовая кислота. Существует в двух таутомерных формах - кетонной и енольной: CH 3 COCOOH→CH 2 →COHCOOH. Кетоформа (см. Кетокислоты) более стабильна. Пировиноградная кислота - бесцветная жидкость, пахнущая уксусной кислотой, d 15 4 =1,267, t°пл 13,6°, t°кип165° (при 760 мм частично разлагается). Растворима в воде, спирте и эфире. Азотной кислотой окисляется в щавелевую, а хромовым ангидридом - в уксусную кислоту. Как кетон пировиноградной кислоты дает гидразон, семигидразон, оксимы, а как кислота образует сложные эфиры, амиды и соли - пируваты. Используется чаще всего в виде пируватов.

Пировиноградную кислоту получают перегонкой винной или виноградной кислот с применением водоотнимающих средств. Ее определение основано на реакциях с нитропруссидом, салициловым альдегидом, 2,4-динитрофенилгидразином, продукты которых окрашены.

Пировиноградная кислота содержится во всех тканях и органах. В крови человека в норме находится 1 мг%, а в моче 2 мг%. Пировиноградная кислота играет важную роль в обмене веществ, являясь связующим звеном обмена углеводов, жиров и белков. В организме пировиноградная кислота образуется в результате анаэробного распада углеводов (см. Гликолиз). В дальнейшем, под действием пируватдегидрогеназы пировиноградная кислота превращается в ацетил-КоА, который используется при синтезе жирных кислот, ацетилхолина, а также может передать свой ацил на щавелевоуксусную кислоту для дальнейшего окисления до CO 2 и H 2 O (см. Окисление биологическое). Пировиноградная кислота также участвует в реакциях переаминирования и гликогенолиза.

Концентрация пировиноградной кислоты в тканях изменяется при самых различных заболеваниях: болезнях печени, некоторых формах нефрита, авитаминозах, цереброспинальных травмах, раке и т. д.

Нарушение обмена пировиноградной кислоты приводит к ацетонурии.

В фармакологии пировиноградную кислоту используют для приготовления цинхофена.

Пировиноградная кислота (ПВК, пируват) является продуктом окисления глюкозы и некоторых аминокислот. Ее судьба различна в зависимости от доступности кислорода в клетке. В анаэробных условиях она восстанавливается до молочной кислоты . В аэробных условиях пируват симпортом с ионами Н + , движущимися по протонному градиенту, проникает в митохондрии. Здесь происходит его превращение до уксусной кислоты , переносчиком которой служит коэнзим А.

Пируватдегидрогеназный мульферментный комплекс

Суммарное уравнение отражает окислительное декарбоксилирование пирувата, восстановление НАД до НАДН и образование ацетил-SKoA.

Суммарное уравнение окисления пировиноградной кислоты

Превращение состоит из пяти последовательных реакций, осуществляется мультиферментным комплексом , прикрепленным к внутренней митохондриальной мембране со стороны матрикса. В составе комплекса насчитывают 3 фермента и 5 коферментов:

Пируватдегидрогеназа (Е 1 , ПВК-дегидрогеназа), ее коферментом является тиаминдифосфат (ТДФ), катализирует 1-ю реакцию.
Дигидролипоат-ацетилтрансфераза (Е 2), ее коферментом является липоевая кислота , катализирует 2-ю и 3-ю реакции.
Дигидролипоат-дегидрогеназа (Е 3), кофермент – ФАД , катализирует 4-ю и 5-ю реакции.

Помимо указанных коферментов, которые прочно связаны с соответствующими ферментами, в работе комплекса принимают участие коэнзим А и НАД .

Суть первых трех реакций сводится к декарбоксилированию пирувата (катализируется пируватдегидрогеназой, Е 1), окислению пирувата до ацетила и переносу ацетила на коэнзим А (катализируется дигидролипоамид-ацетилтрансферазой, Е 2).

Реакции синтеза ацетил-SКоА

Оставшиеся 2 реакции необходимы для возвращения липоевой кислоты и ФАД в окисленное состояние (катализируются дигидролипоат-дегидрогеназой, Е 3). При этом образуется НАДН.

Реакции образования НАДН

Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса

Регулируемым ферментом ПВК-дегидрогеназного комплекса является первый фермент – пируватдегидрогеназа (Е 1). Два вспомогательных фермента – киназа и фосфатаза обеспечивают регуляцию активности пируватдегидрогеназы путем ее фосфорилирования и дефосфорилирования .

Вспомогательный фермент киназа активируется при избытке конечного продукта биологического окисления АТФ и продуктов ПВК-дегидрогеназного комплекса – НАДН и ацетил-S-КоА . Активная киназа фосфорилирует пируватдегидрогеназу, инактивируя ее, в результате первая реакция процесса останавливается.

Фермент фосфатаза , активируясь ионами кальция или инсулином , отщепляет фосфат и активирует пируватдегидрогеназу.

Регуляция активности пируватдегидрогеназы

Таким образом, работа пируватдегидрогеназы подавляется при избытке в митохондрии (в клетке) АТФ и НАДН , что позволяет снизить окисление пирувата и, следовательно, глюкозы в случае когда энергии достаточно.

— органическая кислота, первая из ряда α-кетокислот, то есть содержит кетогруппы в α-положении по отношению к карбоксильной. Анион пировиноградои кислоты называется пируват и является одной из ключевых молекул во многих метаболических путях. В частности пируват образуется как конечный продукт гликолиза, и при аэробных условиях может быть дальше окисленный до ацетил-кофермента А, который вступает в цикл Кребса. В условиях недостатка кислорода и пируват превращается в реакциях брожения.

Пировинградна кислота также является исходным веществом для глюконеогенеза — процесса обратного к гликолиза. Она является промежуточным метаболитом в обмене многих аминокислот, а у бактерий используется как предшественник для синтеза некоторых из них.

Физические и химические свойства

Пировиноградная кислота — это бесцветная жидкость с запахом похожим на запах уксусной кислоты, смешивается с водой в любых пропорциях.

Для пировиноградной кислоты характерны все реакции карбонильной и карбоксильной групп. Из-за их взаимное влияние друг на друга реакционная способность обоих групп усиливается, также это приводит к облегченной реакции декарбоксилирования (отщепление карбоксильной группы в форме углекислого газа) в присутствии серной кислоты или при нагревании.

Пировиноградная кислота может существовать в форме двух таутомерив енольная и кето, преобразования которых друг в друга легко происходит без участия ферментов. При pH среды 7 преобладает кетонная форма.

Биохимия

Реакции образования пирувата

Значительная часть пирувата в клетках образуется как конечный продукт гликолиза. В последний (десятый) реакции этого метаболического пути фермент пируваткиназа катализирует перенос фосфатной группы фосфоэнолпируват на АДФ (субстратно фосфорилирования), в результате чего образуется АТФ и пируват в енольная форме, быстро таутомеризуеться в кетонную. Реакция происходит в присутствии ионов калия и магния или марганца. Процесс выражено екзергоничний, стандартная изменение свободной энергии ΔG 0 = -61,9 кДж / моль, вследствие чего реакция необратима. Примерно половина высвобожденной энергии запасается в форме фосфодиестерного связи АТФ.

Также до пирувата метаболизмують шесть аминокислот:

Аланин — в реакции трансаминирования с α-кетоглутаратом, катализируемой Аланинаминотрансфераза в митохондиях;
Триптофан — в 4 шага превращается в аланина, затем происходит переаминирования;
Цистеин — в двух шагах: на первом отщепляется сульфгидрильная группа, второй — переаминирования;
Серин — в реакции, катализируемой сериндегидратазою;
Глицин — только один из трех возможных путей деградации, только один заканчивается пирувата. Преобразование происходит через серин в два этапа;
Треонин — образование пирувата один из двух путей деградации, осуществляется через преобразования в глицин, а затем — серин).

Эти аминокислоты относятся к глюкогенных, то есть таких, из которых в организме млекопитающих из них может синтезироваться глюкоза в процессе глюконеогенеза.

Преобразование пирувата

По аербних условий в клетках эукариот пируват, образованный в гликолизе и других метаболических реакциях, транспортируется в митохондрии (если не синтезируется сразу в этой органеллы, как в случае переаминирования аланина). Здесь он превращается одним из двух возможных путей: либо вступает в реакцию окислительного декарбоксилирования, продуктом которой является ацетлы-кофермент А, или каброксилюеться к оксалоацетата, который является исходным молекулой для глюконеогенеза.

Окислительное декарбоксилирование пирувата осуществляется пируватдегидрогеназного мультиэнзимных комлпекс, в состав которого входят три различные ферменты и пять коферментов. В этой реакции от молекулы пирувата отщепляется карбоксильная группа в форме CO 2, образованный остаток уксусной кислоты переносится на кофермент А, также восстанавливается одна молекула НАД:

Суммарная стандартная изменение свободной энергии составляет ΔG 0 = -33,4 кДж / моль. Образованный НАДH переносит пару электронов в дыхательная цепь переноса электронов, что дает в конечном результате энергию для синтеза 2,5 молекул АТФ. Ацетил-КоА вступает в цикл Кребса или используется для других целей, например для синтеза жирных кислот.

Большинство клеток в условиях достаточного количества жирных кислот используют их, а не глюкозу, как источник энергии. Вследствие β-окснення жирных кислот концентрация ацетил-КоА в митохондриях значительно повышается, и это вещество действует как негативный модулятор пируватдекарбоксилазного комплекса. Похожий эффект наблюдается в случае, когда энергетические потребности клетки низкие: в таком случае увеличивается концентрация НАДH по сравнению с НАД +, что приводит к подавлению цикла Кребса и накопления ацетил-КоА.

Ацетил-кофермент А одновременно действует как положительный аллостерический модулятор для пируваткарбоксилазы, которая катализирует превращение пирувата в оксалоацетата с гидролизом одной молекулы АТФ:

Поскольку оксалоацетат не может транспортироваться через внутреннюю мембрану митохондрий вследствие отсутствия соответствующего переносчика, он восстанавливается до малата, переносится в цитозоль, где снова окисляется. На оксалоацетат действует фермент фосфоенолпируваткарбоксикиназа, что превращает его в фосфоэнолпируват, используя для этого фосфатную группу ГТФ:

Как видно, эта сложная последовательность реакций обратной к последней реакции гликолиза, и соответственно первой реакцией глюконеогенеза. Такой обходной путь используется, потому что преобразования фосфоэнолпируват до пирувата очень екзергонична необорона реакция.

В эукариотических клетках с анаэробных условиях (например в очень активных скелетных мышцах, погруженных в воду растительных тканях и солидных опухолях), а также в молочнокислых бактерий, происходит процесс молочнокислого брожения, при котором пируват является конечным акцептором электронов. Принимая пару электронов и протонов от НАДH пировиноградная кислота восстанавливается до молочной, катализирует реакцию лактатдегидрогеназа (ΔG 0 = -25,1 кДж / моль).

Эта реакция необходима для регенерации НАД +, необходимого для протекания гликолиза. Несмотря на то, что суммарно в процессе молочнокислого брожения не происходит окисления глюкозы (соотношение C: H как для глюкозы, так и для молочной кислоты равно 1: 2), выделенной энергии достаточно для синтеза двух молекул АТФ.

Пируват является исходным веществом и для других типов брожения, таких спиртовое, маслянокислое, пропионовокислое т.

В организме человека пируват может использоваться для биосинтеза заменяемой аминокислоты аланина путем переаминирования с глутамата (обратная реакция описанной выше переаминирования между аланином и α-кетоглутаратом). У бактерий он участвует в метаболических путях образования таких незаменимых для человека аминокислот как валин, лейцин, изолейцин а также лизин.

Уровень пирувата в крови

В норме уровень пирувата в крови колеблется в пределах 0,08-0,16 ммоль / л. Само по себе увеличение или уменьшение этого значения не является диагностическим признаком. Обычно измеряют соотношение между концентрацией лактата и пирувата (Л: П). Зачення Л: П> 20 может свидетельствовать о врожденных расстройства елекротнтранспортного цепи, цикла Кребса, или недостатка пируваткарбоксилазы. Л: П <10 может быть признаком дефектности пируватдегдрогеназного комплекса. Также проводят измерения Л: П в спинномозговой жидкости, как один из тестов для диагностики нейрологических нарушений.

КАТЕГОРИИ