No metabolismo celular, para obter energia na forma de ATP, todas as células oxidam parcialmente a glicose à piruvato. A oxidação total da glicose produz CO2. Assim, esta conversão da glicose em piruvato permite que a célula aproveite apenas uma pequena quantidade da energia total da glicose, em geral, menor que 10%.
Portanto, o piruvato possui importante função na conversão do alimento a energia. Importante regulador dos processos metabólicos, a união de duas moléculas de piruvato pode formar uma nova molécula de glicose no fígado por um processo metabólico conhecido por neoglicogênese.
Em geral, a oxidação de piruvato converte piruvato — uma molécula de três átomos de carbono — em acetil CoAstart text, C, o, A, end text — uma molécula de dois átomos de carbono ligada a coenzima A — produzindo um NADHstart text, N, A, D, H, end text e liberando uma molécula de dióxido de carbono no processo.
Destinos do Piruvato
Após a degradação da glicose, as moléculas de piruvato entram no ciclo de Krebs, dando continuidade à segunda parte da degradação da glicose. Para a glicose entrar no ciclo do ácido cítrico, ela é quebrada em duas moléculas de piruvato na via glicolítica que ocorre em duas fases.
O destino do piruvato irá depender do tipo de célula e das circunstâncias envolvidas no metabolismo: Nos organismos e tecidos aeróbios, em condições aeróbias, o piruvato é oxidado, com perda do grupo carboxilico , originando o acetil COA, que depois será oxidada a CO2 dentro do Ciclo de Krebs.
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Sobre condições anaeróbicas, o piruvato é inicialmente convertido a lactato, mas como o pH decresce, a atividade da desidrogenase do lactato é inibida, sendo a atividade da descarboxilase do piruvato estimulada, e a síntese do etanol predomina.
A oxidação do piruvato é um processo catabólico importante, mas o piruvato também tem destinos anabólicos. Ele pode, por exemplo, prover o esqueleto carbônico para a síntese do aminoácido alanina ou para a síntese de ácidos graxos.
Na ausência de oxigênio (via anaeróbia), o piruvato é reduzido a lactato. Nessa via que é mais simples há produção liquida de apenas 2 ATPs por molécula de glicose ou, no caso, 1 ATP por molécula de piruvato.
Na ausência de oxigênio (anaerobiose), o piruvato precisa ser convertido a ácido láctico, pois essa é a nica reação capaz de regenerar NAD+ para que a glicólise possa continuar.
Quando o piruvato é formado, ele pode ter um único destino. São reações da glicólise: fosforilação, isomeração, clivagem e desidratação. A glicólise desempenha um papel fundamental na forma como os organismos extraem energia dos nutrientes.
No metabolismo celular, para obter energia na forma de ATP, todas as células oxidam parcialmente a glicose à piruvato. A oxidação total da glicose produz CO2. Assim, esta conversão da glicose em piruvato permite que a célula aproveite apenas uma pequena quantidade da energia total da glicose, em geral, menor que 10%.
A enzima piruvato desidrogenase catalisa a conversão do piruvato em acetil-CoA. O ATP, acetil-CoA e NADH regulam negativamente (inibem) a piruvato desidrogenase, enquanto o ADP e piruvato a ativam.
O ácido pirúvico formado no processo de glicólise, com a presença de oxigênio, é usado na mitocôndria no processo de respiração celular. Quando, no entanto, não há oxigênio suficiente, o piruvato é transformado em ácido lático ou etanol (fermentação).
O piruvato é o produto final da segunda fase da glicólise. Para cada molécula de glicose, dois ATP são consumidos na fase preparatória e quatro ATP são produzidos na fase de pagamento, dando um rendimento líquido de dois ATP por molécula de glicose convertida em piruvato.
Quando oxigênio suficiente não está presente nas células musculares para a oxidação de piruvato e NADH produzido na glicólise, NAD + é regenerado a partir de NADH por redução do piruvato em ácido láctico. O Piruvato é convertido em ácido láctico pela enzima lactato desidrogenase.
c) A fermentação é um mecanismo da continuidade de metabolização do ácido pirúvico, produto da oxidação de açucares.
A Acetil-CoA participa como intermediário do ciclo de Krebs, pois ao condensar-se ao oxaloacetato, forma o citrato. É neste ciclo que o acetil-CoA será totalmente oxidado a CO2, paralelo a produção de coenzimas reduzidas.
O anabolismo refere-se ao processo que constrói moléculas complexas a partir de moléculas simples, consumindo energia para isso. Já o catabolismo é o conjunto de reações envolvidas na degradação ou quebra de moléculas complexas em moléculas menores. Esse processo geralmente fornece energia para o organismo.
O catabolismo dos aminoácidos ocorre nas plantas, mas em geral, ele é destinado à produção de metabólitos para outras vias biossintéticas.
O metabolismo oxidativo da glicose ocorre em três estágios: via glicolítica, ciclo de Krebs e a cadeia transportadora de elétrons acoplada a fosforilação oxidativa. No primeiro estágio chamado via glicolítica ou glicólise à glicose é convertida em duas moléculas de piruvato.
O metabolismo anaeróbico é baseado em uma via metabólica, ou série de reações químicas no organismo, denominada glicólise. A glicólise começa com a glicose no açúcar (C6H12O6) e, através de uma série de reações químicas e compostos intermediários, as utiliza para produzir ATP.
A fermentação ocorre na ausência de oxigênio, ou seja, é um processo anaeróbio, e seu saldo energético é menor do que o obtido por meio de processos aeróbios (que ocorrem na presença de oxigênio), como veremos mais adiante.
Assim, o saldo final da glicólise, será de duas moléculas de piruvato, duas moléculas de NADH e duas moléculas de ATP, produzidas a partir de uma molécula de glicose.
O piruvato pode ser convertido em etanol e CO2, como é o caso das levaduras, ou ainda ser convertido em lactato, como nos músculos. Quando o processo anaeróbio resulta na formação de lactato, temos a fermentação lática; quando o processo resulta em etanol, temos a fermentação alcoólica.
Qual a importância biológica da entrada deste na mitocôndria? ... A energia liberada nas reações de transferência de elétrons permite a síntese de ATP nas mitocôndrias. A segunda rota para o metabolismo do piruvato é a sua redução a lactato através da chamada via da fermentação do ácido lático.
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