quarta-feira, 10 de agosto de 2011

Oxidação do piruvato

Em condições aeróbicas, a maioria das células eucarióticas e várias bactérias oxidam o piruvato, produzido na glicólise, a CO2 e H2O, em vez de o reduzirem a lactato ou etanol.

Produção de acetil-CoA a partir do piruvato
As moléculas de acetil-CoA são a forma sob a qual o ciclo de Krebs aceita a maior parte do seu combustível. O piruvato é oxidado a acetil-CoA e CO2 por um complexo enzimático (3 enzimas) denominado complexo piruvato desidrogenase. Este complexo localiza-se na mitocôndria (eucariotas) ou no citosol (procariotas).

A oxidação do piruvato a acetil-CoA é um exemplo de uma descarboxilação oxidativa irreversível. A irreversibilidade da reacção foi demonstrada provando que quando se usa CO2 marcado radioactivamente não é possível obter piruvato com carbono radioactivo.

Além da acetil-CoA e do CO2, esta reacção produz uma molécula de NADH a partir de NAD+.
O complexo piruvato desidrogenase requer a acção de 5 cofactores: tiamina pirofosfato (TPP), dinucleótido flavina adenina (FAD), coenzima A (CoA), dinucleótido nicotinamida adenina (NAD+) e lipoato. 4 vitaminas necessárias na nutrição humana são componente vitais deste sistema: tiamina (para TPP), riboflavina (para FAD), niacina (para NAD) e pantotenato (para CoA).
As enzimas componentes do complexo piruvato desidrogenase são: piruvato desidrogenase, dihidrolipoil transacetilase e dihidrolipoil desidrogenase. Cada uma destas enzimas está presente em múltiplas cópias.

Mutações nos genes que codificam as subunidades deste complexo enzimático, bem como uma dieta deficiente em tiamina podem ter consequências graves. Animais carentes de tiamina são incapazes de oxidar normalmente o piruvato. Isto tem implicações principalmente a nível do cérebro, que normalmente obtém toda a sua energia a partir da oxidação da glucose, num processo que envolve necessariamente a oxidação do piruvato. Beribéri é uma avitaminose causada por carência de tiamina é caracterizada por uma perda da função neuronal. Esta doença é mais frequente nas populações que se alimentam predominantemente de arroz branco (polido). É nas cascas do arroz que a maior parte da sua tiamina se encontra.






Principais fontes bibliográficas:
- Quintas A, Freire AP, Halpern MJ, Bioquímica - Organização Molecular da Vida, Lidel
- Nelson DL, Cox MM, Lehninger - Principles of Biochemistry, WH Freeman Publishers

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