Pyruvat (CH3COCOO−) ist das Carboxylat Anion oder konjugierte Base von Brenztraubensäure. Es ist das einfachste Alpha-Keto Säuren. Pyruvat ist eine Schlüsselverbindung in Biochemie. Es ist das Produkt von GlykolyseDies ist der Stoffwechselweg, der zur Umwandlung verwendet wird Glucose in andere nützliche Moleküle. Pyruvat ist auch eine beliebte Ergänzung, die hauptsächlich zur Steigerung des Gewichtsverlusts eingesetzt wird.
Wichtige Erkenntnisse: Pyruvat-Definition in der Biochemie
- Pyruvat ist eine konjugierte Base von Brenztraubensäure. Das heißt, es ist das Anion, das entsteht, wenn Brenztraubensäure in Wasser dissoziiert, um ein Wasserstoffkation und ein Carboxylatanion zu bilden.
- Bei der Zellatmung ist Pyruvat das Endprodukt der Glykolyse. Es wird in Acetyl-CoA umgewandelt und tritt dann entweder in den Krebszyklus ein (Sauerstoff vorhanden), zerfällt zu Laktat (Sauerstoff nicht vorhanden) oder bildet Ethanol (Pflanzen).
- Pyruvat ist als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich, das hauptsächlich zur Förderung des Gewichtsverlusts eingesetzt wird. In flüssiger Form wird es als Brenztraubensäure als Hautpeeling verwendet, um Falten und Verfärbungen zu reduzieren.
Pyruvatoxidation im Zellstoffwechsel
Die Pyruvatoxidation verbindet die Glykolyse mit dem nächsten Schritt von Zellatmung. Für jede Glukose MolekülDie Glykolyse ergibt ein Netz von zwei Pyruvatmolekülen. Bei Eukaryoten wird Pyruvat in der Matrix der Mitochondrien oxidiert. In Prokaryoten, Oxidation tritt im Zytoplasma auf. Die Oxidationsreaktion wird von einem Enzym namens Pyruvatdehydrogenasekomplex durchgeführt, bei dem es sich um ein riesiges Molekül handelt, das über 60 Untereinheiten enthält. Durch Oxidation wird das Drei-Kohlenstoff-Pyruvat-Molekül in ein Zwei-Kohlenstoff-Acetyl-Coenzym A- oder Acetyl-CoA-Molekül umgewandelt. Die Oxidation erzeugt auch ein NADH-Molekül und setzt ein Kohlendioxid (CO) frei2) Molekül. Das Acetyl-CoA-Molekül tritt in den Zitronensäure- oder Krebszyklus ein und setzt den Prozess der Zellatmung fort.
Die Schritte der Pyruvatoxidation sind:
- Eine Carboxylgruppe wird aus Pyruvat entfernt und in ein Zwei-Kohlenstoff-Molekül, CoA-SH, umgewandelt. Der andere Kohlenstoff wird in Form von Kohlendioxid freigesetzt.
- Das Zwei-Kohlenstoff-Molekül wird oxidiert, während NAD+ wird reduziert, um NADH zu bilden.
- Eine Acetylgruppe wird auf Coenzym A übertragen, wobei Acetyl-CoA gebildet wird. Acetyl-CoA ist ein Trägermolekül, das die Acetylgruppe in den Zitronensäurezyklus trägt.
Da zwei Pyruvatmoleküle die Glykolyse verlassen, werden zwei Kohlendioxidmoleküle freigesetzt, zwei NADH-Moleküle erzeugt und zwei Acetyl-CoA-Moleküle setzen den Zitronensäurezyklus fort.
Zusammenfassung der biochemischen Wege
Während die Oxidation oder Decarboxylierung von Pyruvat zu Acetyl-CoA wichtig ist, ist dies nicht der einzige verfügbare biochemische Weg:
- Bei Tieren kann Pyruvat durch Laktatdehydrogenase zu Laktat reduziert werden. Dieser Prozess ist anaerob, was bedeutet, dass kein Sauerstoff benötigt wird.
- In Pflanzen, Bakterien und einigen Tieren wird Pyruvat zu Ethanol abgebaut. Dies ist auch ein anaerober Prozess.
- Die Glukoneogenese wandelt Brenztraubensäure in Kohlenhydrate um.
- Acetyl-Co-A aus der Glykolyse kann zur Erzeugung von Energie oder Fettsäuren verwendet werden.
- Die Carboxylierung von Pyruvat durch Pyruvatcarboxylase erzeugt Oxalacetat.
- Die Transaminierung von Pyruvat durch Alanin-Transaminase erzeugt die Aminosäure Alanin.
Pyruvat als Ergänzung
Pyruvat wird als Gewichtsverlust Ergänzung verkauft. Im Jahr 2014 Onakpoya et al. überprüfte Studien zur Wirksamkeit von Pyruvat und fand einen statistischen Unterschied im Körpergewicht zwischen Personen, die Pyruvat einnehmen, und Personen, die ein Placebo einnehmen. Pyruvat kann wirken, indem es die Geschwindigkeit des Fettabbaus erhöht. Ergänzungsnebenwirkungen umfassen Durchfall, Gas, Blähungen und einen Anstieg des LDL-Cholesterins (Low Density Lipoprotein).
Pyruvat wird in flüssiger Form als Brenztraubensäure als Gesichtspeeling verwendet. Durch das Schälen der Hautaußenfläche werden feine Linien und andere Zeichen der Hautalterung reduziert. Pyruvat wird auch zur Behandlung von hohem Cholesterinspiegel, Krebs und Katarakten sowie zur Steigerung der sportlichen Leistung eingesetzt.
Quellen
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