مراحل هدم حمض البيروفيك

علاج_انفلونزا_الخنازيرعلاج_الإسهالحمض البيروفيكحمض البيروفيك هو حمض كيتو كربوكسيلي من النوع ألفا، صيغته الكيميائية(CH3COCO2H)، وهو يلعب دوراً أساسياً 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 كيميائياًهو عباره عن سائل عديم اللون رائحته شبيهة برائحة حمض الخليك، يذوب في الإيثر والكحول ويختلط بالماء، ومن الممكن تحضيره مخبرياً 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 البيروفيكيتعرض 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 Aيخضع حمض البيروفيك إلى انتزاع مجموعةCOO، وأكسدة بواسطةNADمن خلال انتزاع أيون الهيدروجين وارتباطه مع الجزء المتبقيCH3COلإنتاج جزيء أسيتيل كوأنزايم A وCO2وNADHوفقاً للمعادلة الآتية:(2ac.

pyruvic +2NAD+2CO —->2acetyl-coA +2NADH2+2Co2).تفاعلات دورة كربسينفصل 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:تحوّل 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 مكوّناً حمض السيتريك مرةً 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 شكلGTPثلاثة جزيئات منNADHيتم أكسدتها في الميتوكندريا لإنتاج ثلاثة جزيئاتATP.جزيئان منFADH2يتم أكسدتهما في الميتوكندريا لإنتاج جزيئين منATP.