كيف يتم هضم حمض البيروفيك : تعرف على الاستخدامات والاضرار

كيف يتم هضم حمض البيروفيك عبر موقع فكرة ، تنبع أهمية معرفة كيف يتم هضم حمض البيروفيك من كونه يعتبر جزءً أساسيًا مهمًا للعديد من جوانب عملية التمثيل الغذائي في الكائنات حقيقية النواة والبشر، وسوف نقوم في هذا المقال بشرح كيفية هضمه.

كيف يتم هضم حمض البيروفيك

يعتبر حمض البيروفيك هو المنتج النهائي لتحلل السكر، وهو مشتق من مصادر إضافية في السيتوبلازم الخلوي؛ حيث:

• يوجه البيروفيك في النهاية للانتقال إلى الميتوكوندريا كمدخل رئيسي للوقود يدعم تدفق الكربون لدورة حامض الستريك.
• وفي الميتوكوندريا يتم دفع البيروفات لإنتاج ATP عن طريق الفسفرة المؤكسدة.
  • وذلك من خلال مسارات التخليق الحيوي المتعددة التي تتقاطع مع دورة حمض الستريك.
• ويتم تنظيم هضم واستقلاب البيروفيك في الميتوكوندريا من خلال العديد من الإنزيمات، ومنها:
  • حاملة ميتوكوندريا بيروفات المكتشفة مؤخرًا.
  • نزعة هيدروجين البيروفات.
  • كربوكسيل البيروفات.
• وقد تؤدي الطفرات في أي من الجينات المشفرة للبروتينات التي تنظم استقلاب البيروفات إلى المرض.
• ويلعب هضم البيروفات الشاذ دورًا بارزًا بشكل خاص في الإصابة بالسرطان وفشل القلب، والتنكس العصبي.
• ونظرًا لأن معظم الأمراض الرئيسية تنطوي على التمثيل الغذائي الشاذ، فإن:
  • استغلال تدفق الكربون من البيروفات قد يؤدي إلى علاجات جديدة تعزز صحة الإنسان.

استقلاب حمض البيروفيك للعصارة الخلوية

ينشأ بيروفيك العصارة الخلوي من عدة مصادر؛ حيث:

• في معظم الخلايا يكون المصدر الرئيسي للبيروفات هو الخطوة الأخيرة من تحلل السكر.
• حيث يقوم بيروفات كيناز بتحويل الفوسفوينول بيروفات إلى بيروفات.
• وتشمل المصادر المهمة الأخرى اللاكتات عن طريق نازعة هيدروجين اللاكتات (LDH)، والألانين عبر ALT.
• ويحفز بيروفات كيناز (PK) نزع الفسفرة من الفوسفوينول بيروفات إلى البيروفات أثناء الخطوة النهائية.
  • حيث تكون هذه الخطوة غير قابلة لعكس تحلل السكر.
• وينتج عن انهيار الجلوكوز عبر تحلل السكر جزيئين من البيروفات، وجزيئين صافين من ATP.
• وبالتالي، يعد تحلل السكر مصدرًا مهمًا للطاقة لمعظم خلايا الجسم.
• إنه مهم بشكل خاص في خلايا الدم الحمراء التي تفتقر إلى الميتوكوندريا.
• وكذلك في العضلات الهيكلية خلال فترات العمل المكثفة.
  • أي عندما يكون إنتاج ATP عن طريق الفسفرة المؤكسدة غير كافٍ لتقلص العضلات.
• ويلعب PK دورًا بارزًا هنا لأنه يحفز أحد تفاعلين توليد الطاقة في تحلل السكر.
  • مما يسمح بتحلل السكر ليكون مسارًا لإنتاج الطاقة.
• وتعتبر الأربعة إنزيمات PKM1 وPKM2 وPKL وPKR الفريدة هي التي تتيح تنظيم نشاط PKM الخاص بالأنسجة.
• ويقوم جين PKLR بتشفير كل من نسخ PKL وPKR من خلال استخدام المحفزات البديلة والربط التفاضلي.
• وقد تم العثور على PKR فقط في كريات الدم الحمراء بينما يتم التعبير عن PKL في الكبد والكلى والأمعاء الدقيقة.
• ويقوم جين PKM بتشفير الشكلين الإسفيني من النوع M أو العضلة PKM1 و.PKM2
  • والتي تختلف بواسطة exon المفرد البديل.
• هذا بالإضافة إلى العضلات الهيكلية.
• كذلك يوجد PKM1 أيضًا في القلب والدماغ، ومعظم الأنسجة الأخرى.
• أما PKM2 هو الشكل الإسوي الجنيني، ويوجد في جميع الأنسجة في وقت مبكر من الحياة.
• ومع تقدم التطور يتم استبدال PKM2 بالأشكال الإسوية الأخرى.
• ويرتبط PKM2 المرتفع بالسرطان.

إن الاهتمام بشرح كيف يتم هضم حمض البيروفيك يرجع إلى أهمية هذا الحمض في عمليات التمثيل الغذائي والاستقلاب في جسم الإنسان، والحيوان.