حمض البيروفيك و حمض البيروفيك كيميائيا
حمض البيروفيك
حمض البيروفيك هو حمض كيتو كربوكسيلي من النوع ألفا صيغته الكيميائية CH3COCO2H وهو يلعب دورا أساسيا في العمليات الكيميائية الحيوية في الجسم حيث يتأكسد من خلال سلسلة من التفاعلات المعقدة لإنتاج ثاني أكسيد الكربون وطاقة على شكل ثلاثي فوسفات الأدينوسين ATP ويعرف الأنيون الكربوكسيلي لحمض البيروفيك بالبيروفات
حمض البيروفيك كيميائيا
هو عباره عن سائل عديم اللون رائحته شبيهة برائحة حمض الخليك يذوب في الإيثر والكحول ويختلط بالماء ومن الممكن تحضيره مخبريا من خلال تسخين مزيج من ثنائي كبريتات البوتاسيوم وحمض الطرطريك أو من خلال عملية التحليل المائي لمركب سيانيد الأسيتيل الذي يتكون من خلال تفاعل كلوريد الأسيتيل مع سيانيد البوتاسيوم
مراحل هدم حمض البيروفيك
يتعرض حمض البيروفيك الناتج عن انحلال الجليكوز إلى الهدم بواسطة الميتوكندريات بوجود الأكسجين على مستوى الماتريس عبر مجموعة من التفاعلات البيوكيميائية التي تتلخص في مرحلتين
أستيل كوأنزيم A
يخضع حمض البيروفيك إلى انتزاع مجموعةCOO وأكسدة بواسطةNADمن خلال انتزاع أيون الهيدروجين وارتباطه مع الجزء المتبقيCH3COلإنتاج جزيء أسيتيل كوأنزايم A وCO2وNADHوفقا للمعادلة الآتية 2ac pyruvic 2NAD 2CO gt 2acetyl coA 2NADH2 2Co2
تفاعلات دورة كربس
ينفصل جزيء الأسيتيل كوأنزايم A عن مساعد الأنزيم كوأنزايم A ويحمل معه مجموعة أسيتيل أخرى إلى داخل حلقة كربس حيث ترتبط مع حمض الأوكسالوأسيتيك لإنتاج حمض السيتريك الذي يمر بعدد من التفاعلات غير العكسية
- التفاعل الأول تحول السيتريك الى أيزوسيتريت
- التفاعل الثاني تأكسد الأيزوسيتريت الى ألفا كيتو جلوتاريت عن طريق أنزيم الأيزوسيتريت ديهيدروجينيز وخلال هذا التفاعل يتم فقد مجموعة كربوكسيل على شكل ثاني أكسيد الكربون بوجود أيون مغنيز كعامل مساعد كما يتم نزع هيدروجين واختزالNADإلىNADH
- التفاعل الثالث أكسدة الفا كيتو جلوتاريت إلى سكسينيل كوأنزايم A عن طريق الأنزيم الفا كيتوجلوتاريت ديهيدروجينيز وخلال هذا التفاعل يتم فقد مجموعة كربوكسيل على شكل ثاني أكسيد الكربون بوجود أيون مغنيز كعامل مساعد ونزع هيدروجين واختزالNADإلىNADH
- التفاعل الرابع تحلل السكسينيل كوأنزايم A إلى سكسنيك وكوأنوايم A بوجود أنزيم سكسنيك ثيوكينيز لإنتاج مركب عالي الطاقةGTPالذي يتحول إلىATP
- التفاعل الخامس أكسدة السكسنيك إلى فيوماريك بوجود إنزيم السكسنيت ديهيدروجينيز ونزع هيدروجين واختزالFADإلىFADH
- التفاعل السادس تحول الفيوميريك إلى ماليك من خلال إضافة ماء وبوجود الإنزيم فيومريز
- التفاعل السابع أكسدة الماليك إلى الإكسالواستيك بوجود إنزيم ماليك ديهيدروجينيز ونزع هيدروجين واختزالNADإلىNADH وتنتهي التفاعلات بحمض الإكسالوأستيك الذي يرتبط مع مجموعة أستيل جديدة مكونا حمض السيتريك مرة أخرى لذلك يطلق عليها اسم دورة حمض الستريك وتتكرر دورة كربس مرتين لكل جزيء من الجلوكوز أما نواتج الدورة الواحدة فهي كالآتي
- جزيء من الطاقةATPعلى شكلGTP
- ثلاثة جزيئات منNADHيتم أكسدتها في الميتوكندريا لإنتاج ثلاثة جزيئاتATP
- جزيئان منFADH2يتم أكسدتهما في الميتوكندريا لإنتاج جزيئين منATP
