Окислительное декарбоксилирование пирувата

Основная масса АТФ получается путём окисления пирувата в цикле Кребса. Во время этого процесса образуется НАДН и ФАД*Н2, которые используются в процессе окислительного фосфорилирования.
Судьба пирувата зависит от энергетического состояния клетки. В клетках с высоким энергетическим состоянием пируват идёт на глюконеогенез. Если в клетке энергетическое состояние низкое, то пируват окисляется до Н2О и СО2 в цикле Кребса с образованием 15 моль АТФ.
Ферменты цикла Кребса, как и ферменты окислительного фосфорилирования, локализованы в митохондрии. Когда пируват попал в митохондрию, то на него действует либо фермент глюконеогенеза пируваткарбоксилаза либо первый фермент пируватдегидрогеназного комплекса пируват дегидрогеназа. В клетке с высоким энергетическим состоянием (где много КоА ацилировано до ацетил-КоА), аллостерически активируется (активатором является сам ацетил-КоА) пируват карбоксилаза, направляя пируват на глюконеогенез. В клетке с низким энергитическим состоянием, где КоА ацилировано мало, пируват карбоксилаза не активна и пируват идёт через пируватдегидрогеназный комплекс.
Пируватдегидрогеназный комплекс включает в себя три фермента:
-пируватдегидрогеназа
-дигидролипоил трансацетилаза
-дигидролипоил дегидрогеназа.
Пируватдегидрогеназный комплекс использует также 5 коферментов: КоА, НАД+, ФАД+,липоевая кислота и ТПФ.

Во время первой реакции ацетильная группа, которая получилась при декарбоксилировании, связывается с ТПФ. Следующая реакция - перено ацетильной грууппы с ацетил-ТПФ (оксиэтил-ТПФ) на липоевую кислоту, которая ковалентно связана с ферментом дигидролипоил трансацетилазой. Затем ацетильная группа переносится на КоА-SH. При этом образуется дигидролипоамид с двумя SH-группами. Вместе с превращением ЛК-(SH)2 в ЛК-SS ФАД превращается в ФАД*Н2, который связан с дигидролипоилДГ.


Регуляция
Реакции пируватдегидрогеназного комплекса служат для взаимосвязи гликолиза, глюконеогенеза и синтеза ЖК с циклом Кребса.
1).Ингибирование конечными продуктами - ацетилКоА и НАДН.
2).Ковалентная модификация фосфорилирование/дефосфорилирование.
Киназа - активируется при увеличенииНАДН/НАД+,
- ингибируется соотношением АДФ/АТФ.
Фосфатаза -активируется инсулином (в клетках жировой ткани).

назад