Ácido fosfoenolpirúvico

O ácido fosfoenolpirúvico, que a pH celular está ionizado en forma de fosfoenolpiruvato (PEP), é un importante ácido orgánico de tres carbonos fosfatado. A molécula presenta un grupo carboxilo ou -COOH (ionizado no fosfoenolpiruvato como -COO-), un dobre enlace entre os seus dous últimos carbonos e un fosfato esterificado no grupo OH do carbono central. O enlace deste fosfato fai do fosfoenolpiruvato unha molécula moi enerxética nos organismos vivos (-61.9 kJ/mol), que intervén na glicólise e gliconeoxénese. Nas plantas, está implicado na biosíntese de varios compostos aromáticos, e na fixación do carbono en certo tipo de fotosínteses. Nas bacterias é usado como fonte de enerxía para o sistema fosfotransferase.

Na glicólise
miniatura|dereita|Transformación de fosfoenolpiruvato en piruvato na glicólise.
Na glicólise o fosfoenolpiruvato fórmase pola acción do encima enolase sobre o 2-fosfoglicerato. Na seguinte reacción da ruta o fosfoenolpiruvato orixina piruvato pola acción da piruvato quinase (PK). Esta reacción é moi importante na glicólise porque nela se xera unha molécula de ATP por medio dunha fosforilación a nivel de substrato, molécula na que a célula almacena enerxía.

Na gliconeoxénese
O fosfoenolpiruvato inicia a vía da gliconeoxénese, a cal consta na súa maioría de reaccións idénticas ás da glicólise pero realizadas en sentido contrario, xa que son reversibles. O fosfoenolpiruvato necesario para a gliconeoxénese pode formarse directamente nas mitocondrias a partir do oxalacetato mitocondrial, que sofre unha descarboxilación nunha reacción catalizada polo encima fosfoenolpiruvato carboxiquinase, que gasta un GTP. Esta reacción é un dos puntos de regulación da gliconeoxénese.
GTP + oxalacetato → GDP + fosfoenolpiruvato + CO2

Tamén se pode formar fosfoenolpiruvato se o oxalacetato se transforma primeiro nas mitocondrias en malato por acción da malato deshidroxenase mitocondrial, este sae ao citosol polo transportador de dicarboxilatos, e unha vez alí se transforma de novo en oxalacetato por acción da malato deshidroxenase citosólica. Despois, igual que no caso anterior, o malato orixina fosfoenolpiruvato por acción da fosfoenolpiruvato caboxiquinase.

Despois, o fosfoenolpiruvato transfórmase en 2-fosfoglicerato nunha reacción inversa á da glicólise.

O fosfoenolpiruvato da gliconeoxénese pode obterse en último extremo en rutas que parten das seguintes moléculas: lactato, piruvato, intermediarios do ciclo de Krebs, aminoácidos glicoxénicos, e propionato (procedente de ácidos graxos de número impar de carbonos ou das fermentacións bacterianas do rume dos ruminantes).

Reaccións anapleróticas
As chamadas reaccións anapleróticas ou de recheo son reaccións que orixinan metabolitos do ciclo de Krebs. Unha destas reaccións parte do fosfoenolpiruvato e orixina oxalacetato, reacción catalizada pola fosfoenolpiruvato carboxiquinase en sentido inverso ao da gliconeoxénese, que ten lugar fundamentalmente nas células do corazón e músculosLehninger A. Principios de Bioquímica (1988). Omega. ISBN 84-282-0738-0.

Nas plantas
O fosfoenolpiruvato pode usarse para a síntese do corismato (anión do ácido corísmico) a partir da ruta do siquimato (anión do ácido siquímico).  O corismato pode despois ser metabolizado para formar aminoácidos aromáticos como a fenilalanina, triptófano e tirosina, e outros compostos aromáticos.

Ademais, na fotosíntese C4 o fosfoenolpiruvato serve para facer unha fixación inicial do dióxido de carbono, orixinando oxalacetato, un composto de 4 carbonos que lle dá nome a este tipo de fotosíntese (C4), que é o que máis tarde libera o CO2 que se incorporará ao ciclo de Calvin da fase escura da fotosíntese. Esta reacción de fixación inicial do carbono é:

fosfoenolpiruvato + CO2 → oxalacetato + Pi

O conxunto destas reaccións das plantas con fotosíntese C4 chámase ruta de Hatch-Slack.

En bacterias
Un sistema de transporte de membrana específico para azucres característico das bacterias é o sistema da fosfotransferase, no que intervén o fosfoenolpiruvato. Os azucres do exterior son introducidos na célula a través da membrana á vez que son fosforilados. O doante dos fosfatos é o fosfoenolpiruvato e o catalizador é un complexo encimático de membranaSistema da fosfotransferase de transporte de azucres dependente do fosfoenolpiruvato .

Notas

Categoría:Ácidos carboxílicos