Metabolismo intermediario 3

Destino aerobio del piruvato

Destino del piruvato

Descarboxilación oxidativa del piruvato

• Depende de la presencia de oxígeno como aceptor final de electrones

• Es catalizada por el complejo enzimático de la piruvato deshidrogenasa (PDH)

Localización del PDH• En eucariontes se localiza en la mitocondria• En bacterias se encuentra en el citoplasma• Se trata de un complejo muy grande y parecido

al complejo α-cetoglutarato deshidrogenasa, una enzima del ciclo de Krebs localizado en el mismo compartimiento

Complejo piruvato deshidrogenasa

• Presenta 3 subunidades principales y 5 coenzimas

• Piruvato descarboxilasa (E1)• Dihidrolipoamida transacetilasa

(E2)• Dihidrolipoamida deshidrogenasa

(E3)

Funciones de las coenzimas• El pirofosfato de tiamina TPP es y

participa en todas las descarboxilaciones de los α-cetoácidos

• El ácido lipoico (= lipoamida) acepta el acetilo generado por el TPP, acoplando la oxidación del acetilo acoplada a la reducción de un enlace S-S, dando la doble función de acarreador de electrones y portador de grupos acilo

• La coenzima A (CoA) activa el acilo que fue transferido del lipoico

• El dinucleótido de adenina y flavina (FAD) acepta transitoriamente los electrones de la lipoamida reducida y los transfiere al dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD+)

El acetil-CoA es un compuesto de muy alta energía

Los ésteres comunes están estabilizados por resonancia

En cambio, los tioésteres no y por lo tanto la energía de hidrólisis es mayor

El acetil-CoA es un compuesto activado

• Se dice que es “activado” en parte por la naturaleza de su enlace tioéster en la molécula con una energía de -31.5 kJ/mol y que convierte al ion tioalcóxio (R-S-) en un buen grupo saliente para reacciones de desplazamiento nucleofílico con lo cual el acilo es fácilmente donado.

• El acetil-CoA participa es ubicuo en el metabolismo

Fritz Albert Lipman (1899-1986) recibió la mitad del premio Nobel de Medicina en 1953 por su descubrimiento de la coenzima A y su importancia para el metabolismo intermediario

Regulación del PDH

• Está sujeto a regulación alostérica, por modificación covalente y por la carga energética

• La E2 regulado por las proporciones de CoA libre y acetilada

• El radio NAD+/NADH afecta a la E3

• La E1 de mamíferos es inactivada por fosforilación dependiente de ATP

La descarboxilación

oxidativa del piruvato es una

fase de la respiración

aerobia