¿Qué es la piruvato deshidrogenasa

? La producción de energía es una función celular crítica. La glucosa se ​​toma de la sangre por las células y se convierte en piruvato , que redes de una célula 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa metabolizada . Si ese era el final de la historia , necesitaríamos una cantidad excesiva de glucosa todos los días para mantenerse con vida . En cambio, el piruvato se metaboliza a acetil - CoA por la piruvato deshidrogenasa. Acetil - CoA entra en el ciclo del ácido cítrico , donde se utiliza para producir más energía . Ciclo del ácido cítrico

El ciclo de Krebs , también conocido como el ciclo de Krebs y el ciclo de los ácidos tricarboxílicos , se compone de ocho enzimas que sirven para metabolizar piruvato, que en sí es el producto final de la glucólisis , la descomposición metabólica de la glucosa . Citrato sintasa , la primera enzima del ciclo , no se puede utilizar hasta que el piruvato se convierte en acetil - CoA mediante piruvato deshidrogenasa . Los resultados del ciclo del ácido cítrico en la producción de más de 30 moléculas de ATP de alta energía y varias moléculas de NADH donante de protones .

Características

piruvato deshidrogenasa es en realidad un complejo compuesto por diferentes subunidades de tres enzimas diferentes: piruvato deshidrogenasa , dihidrolipoil transacetilasa y dihidrolipoil deshidrogenasa . Estas enzimas se unen de forma no covalente al complejo y trabajar al unísono para producir acetil- CoA por la citrato sintasa . El complejo , que se encuentra en las mitocondrias, también contiene varios cofactores que son esenciales para su función : . Pirofosfato de tiamina, ácido lipoico, coenzima A , flavina adenina dinucleótido (FAD ) y nicotinamida adenina dinucleótido ( NAD )

tamaño

piruvato deshidrogenasa complejos en E. coli son aproximadamente 4.600 kilodaltons de tamaño y alrededor de 300 angstroms de diámetro. Algunos complejos de eucariotas son 10.000 kilodaltons en tamaño y se componen de más de 50 subunidades enzimáticas . Estos son los complejos multienzimáticos conocidos más grandes .
Función

El procesamiento de piruvato en acetil - CoA se logra a través de la asistencia de los cofactores presentes en el complejo . Asociados pirofosfato de tiamina con piruvato deshidrogenasa y ayuda en la descarboxilación del piruvato . El ácido lipoico está unido a un residuo de lisina en la dihidrolipoil transacetilasa; este grupo prostético acepta el grupo acetilo pasado a lo largo de la piruvato deshidrogenasa . La coenzima A es el sustrato para la transacetilasa dihidrolipoil , y acepta el grupo acetilo a partir de ácido lipoico . FAD y NAD están obligados a aceptar los protones , que son los subproductos del complejo . Un total de cinco reacciones ocurren entre las tres enzimas y los cinco cofactores.
Control

El complejo piruvato deshidrogenasa se ​​controla de dos formas. En primer lugar, el NADH ( un producto del ciclo del ácido cítrico ) y acetil - CoA reductasa ( el producto de la piruvato deshidrogenasa ) compiten por los sitios de unión de la coenzima A y NAD en el complejo . Por lo tanto , los altos niveles de estos dos productos inhiben la piruvato deshidrogenasa de modo que la acetil - CoA reductasa no se está produciendo innecesariamente . El segundo método de control es por fosforilación , que sólo se produce en las células eucariotas . NADH y acetil-CoA activan indirectamente piruvato deshidrogenasa quinasa , el agente de fosforilación que desactiva la primera enzima del complejo . Tanto la insulina y los iones de calcio ( una señal de la creciente necesidad de energía ) activan la piruvato deshidrogenasa fosfatasa , y la pérdida de la fosforilación reactiva primera enzima del complejo.