La importancia del piruvato
El piruvato es el anión del ácido pirúvico. Es una pequeña molécula, de tan solo 3 carbonos, que resulta ser el eje central del metabolismo celular de todos los seres vivos. Químicamente hablando el ácido pirúvico se denomina ácido oxopropanoico o ácido alfa- cetopropanoico. Consta de 4 hidrógenos, 3 oxígenos y 3 carbonos. Su fórmula química es H3C-CO-COOH. Cuando se libera un catión hidrógeno del ácido pirúvico se produce el piruvato H3C-CO-COO-.
El piruvato es el producto final de la degradación de la glucosa en la glucolisis y es el sustrato del ciclo de Krebs, principal ruta de la formación de energía bioquímica de las células, tanto en forma de ATP como de poder reductor NADH. Puedes leer más sobre la glucolisis, una vía universal a todos los seres vivos y que produce 2 piruvatos, aquí y sobre el ciclo de Krebs aquí. Además el piruvato puede ser sustrato para enzimas que cataolizan la formación de aminoácidos de alanina.
En aquellos seres vivos que utilizan el oxígeno como dador electrónico la molécula de piruvato puede ser rota por el complejo enzimático de la piruvato deshidrogenasa, formándose en el proceso dióxido de carbono y acetil coenzima A, de esta manera entrará en el ciclo de Krebs. Si por el contrario el ser vivo no puede emplear oxígeno o, simplemente es un organismo anaeróbico, el ácido pirúvico entrará en la fermentación láctica, donde producirá ácido láctico o alcohólica reduciendo el piruvato o etanol. Puedes leer más sobre ambos tipos de fermentación en su propios artículos, generalidades de la fermentación aquí y fermentación acética aquí.
Estructura química del piruvato.
Existen varios enzimas que interaccionan con el piruvato. Entre ellos las enzimas piruvato deshidrogenasas que deshacen el piruvato con liberación de energía. La piruvato deshidrogenasa dependiente de NAD+ propia de las mitocondrias de eucariotas cataboliza la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico. En esta reacción se pierde de uno de sus tres carbonos, concretamente el COOH. El CO2 será eliminado como gas y el hidrogeno se unirá al NAD+ almacenándose así poder reductor. La molécula resultante H3C-CO- es un grupo acetilo y se unirá a la coenzima A, cofactor importante que enlaza el metabolismo de los glúcidos y el ciclo de Krebs.
A partir del piruvato también se puede formar oxalacetato. Mediante la adición de un carbono por la piruvato carboxilasa, proveniente de una molécula de dióxido de carbono. El oxalacetato sustrato del ciclo de Krebs (conjuntamente con el acetil-CoA). Además de ser un sustrato para la formación de glucógeno (gluconeogénesis), el ciclo de la urea, la degradación y la formación de proteínas.
En la actualidad existen medios para sintetizar ácido pirúvico en el laboratorio. Si se calienta una disolución de ácido tartárico y bisulfato de potasio puede obtenerse el ácido. Entre sus características organolépticas destacar que es incoloro y desprende el mismo olor que el ácido acético, puesto que la conversión entre uno y otro es muy sencilla, por la pérdida de un dióxido de carbono. Es soluble tanto en agua como en alcohol. Para conseguir la conversión de este ácido monoprótico para conseguir el piruvato basta con virar el pH del medio.