ホスホエノールピルビン酸の役割

ホスホエノールピルビン酸は、生物細胞内の比較的一般的な生化学分子です。同時に、ホスホエノールピルビン酸は解糖の産物であるだけでなく、糖新生の産物でもあります。多くの人がそれについてあまり知りません。ホスホエノールピルビン酸について詳しく知りたい場合は、理解を助けるために次のコンテンツを紹介するので、ぜひ私と一緒に参加してください。

まず、解糖系では、この分子はエノラーゼの触媒作用によって 2-ホスホグリセリン酸によって生成され、高エネルギーのリン酸分子です。その後、ホスホエノールピルビン酸は解糖系の 10 番目の最終段階に入ります。解糖系の最終段階では、ホスホエノールピルビン酸がピルビン酸キナーゼによって触媒され、もともと酸素原子に結合していたリン酸基が ADP に転移され、ATP とピルビン酸が生成されます。この反応は大量のエネルギーを放出し、逆反応は困難です。標準自由エネルギー変化は 31.4 kJ/mol です (pH = 7、濃度 55.5M の水中)。さらに、この反応にはカリウムイオンとマグネシウムイオン（または他の二価陽イオン）の関与も必要です。

第二に、解糖系の最終段階は逆転が難しい反応であるため、糖新生中にピルビン酸をホスホエノールピルビン酸に還元するための代替経路が必要になります。まず、ピルビン酸は ATP 分子を消費し、ピルビン酸カルボキシラーゼの触媒作用によってオキサロ酢酸に変換される必要があります。その後、オキサロ酢酸はホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼの触媒作用によりホスホエノールピルビン酸に変換されます。この反応では、ATP が消費され、ADP と二酸化炭素が生成されます。

第三に、前の反応と次の反応とは異なり、上記の 2 つの反応は葉緑体で起こります。直接的な変換に加えて、オキサロ酢酸は、ホスホエノールピルビン酸を生成するためにより多くのステップを必要とする別の経路を使用することもできます。さらに、ホスホエノールピルビン酸の形成からフルクトース-1,6-ビスリン酸の生成までの中間の糖新生プロセスは、解糖系の逆反応です。

ホスホエノールピルビン酸は生物細胞によく見られる生化学分子であり、解糖系と糖新生系の中間生成物です。 C4 植物では、ホスホエノールピルビン酸は、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの作用により二酸化炭素と反応してオキサロ酢酸を形成します。