Pironsav

Pironsav
A pironsav szerkezete
Azonosítás
IUPAC név	2-oxopropánsav
Szinonimák	piroszőlősav sav pyroracemic sav acetylformic -2-ketopropanoic sav α-ketopropanoic -2-oxo -2-keto- sav α-keto-propionsav
N o CAS	127-17-3
N o ECHA	100,004,387
N o EC	204-824-3
PubChem	1060
FEMA	2970
Mosolyok	CC (= O) C (= O) O PubChem , 3D nézet
InChI	Std. InChI: 3D nézet InChI = 1S / C3H4O3 / c1-2 (4) 3 (5) 6 / h1H3, (H, 5,6) Std. InChIKey: LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N
Megjelenés	színtelen folyadék
Kémiai tulajdonságok
Brute formula	C 3 H 4 O 3   [izomerek]
Moláris tömeg	88,0621 ± 0,0036  g / mol C 40,92%, H 4,58%, O 54,5%,
pKa	2.4
Fizikai tulajdonságok
T ° fúzió	12  ° C
T ° forráspontú	165  ° C (bomlás)
Oldékonyság	etanolban és éterben oldódik
Keverhetőség	vízzel elegyedik
Térfogat	1,27  g · cm -3 hogy 20  ° C-on
Lobbanáspont	82  ° C
Termokémia
C o	egyenlet: VSP=(5.045)+(3.7767E-1)×T+(-3.4222E-4)×T2+(1.6758E-7)×T3+(-3.3836E-11.)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (5.045) + (3.7767E-1) \ T-szeres (- 3.4222E-4) \ T -szeres T ^ {2} + (1.6758E-7) \ szor T ^ {3} + (-3,3836E-11) \ -szerese T ^ {4}} A gáz hőkapacitása J · mol -1 · K -1 -ben és a hőmérséklet Kelvinben, 298–1 500 K. Számított értékek: 91,4 J · mol -1 · K -1 25 ° C-on. T (K) T (° C) C o (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ szorzat K}})} C o (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ szorzat K}})} 298 24.85 91 368 1,038 378 104,85 107,267 1218 418 144,85 114,323 1,298 458 184.85 120,843 1372 498 224.85 126,869 1,441 538 264.85 132,439 1,504 578 304.85 137,591 1,562 618 344.85 142,361 1,617 658 384,85 146,782 1,667 698 424.85 150 885 1,713 738 464.85 154,699 1,757 778 504.85 158,251 1797 818 544.85 161,566 1,835 858 584.85 164 667 1,870 899 625,85 167 646 1,904 T (K) T (° C) C o (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ szorzat K}})} C o (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ szorzat K}})} 939 665,85 170,375 1,935 979 705,85 172,947 1,964 1,019 745,85 175,376 1,992 1,059 785,85 177,674 2,018 1,099 825,85 179,852 2,042 1,139 865,85 181,919 2,066 1,179 905,85 183,880 2,088 1 219 945,85 185,739 2 109. 1,259 985,85 187,498 2 129 1,299 1025,85 189,158 2 148 1339 1065.85 190 717 2 166 1,379 1 105,85 192,169 2 182 1,419 1 145,85 193,509 2 197 1,459 1,185,85 194,729 2,211 1500 1 226,85 195,843 2,224
Óvintézkedések
SGH
Veszély H314, P280, P301 + P330 + P331, P305 + P351 + P338, P309 + P310, H314  : Súlyos égési sérülést és szemkárosodást okoz P280  : Viseljen védőkesztyűt / védőruházatot / szemvédőt / arcvédőt. P301 + P330 + P331  : Lenyelés esetén: öblítse ki a szájat. Ne hánytasd magad. P305 + P351 + P338  : Ha a szembe jut: Óvatosan öblítse le vízzel néhány percig. Távolítsa el a kontaktlencséket, ha az áldozat viseli őket, és könnyen eltávolíthatók. Öblítse tovább. P309 + P311  : Ha ki van téve, vagy ha rosszul érzi magát: azonnal hívjon TOXIKOLÓGIAI KÖZPONTOT vagy orvost.
WHMIS
B3, E, B3  : Éghető folyékony lobbanáspont = 83,8  ° C zárt csésze Setaflash E módszer  : Erősen savas maró anyag (0,1 M oldat esetén kiszámított pH = 1,8) Kiszerelés 1,0% -on a besorolás kritériumai szerint
Szállítás
80    3265    Kemler-kód: 80  : maró vagy kisebb mértékű maró hatású ENSZ-szám  : 3265  : KORROZÍV, SAVAS, SZERVES FOLYADÉK, NSA osztály: 8 Címke: 8  : Maró anyagok Csomagolás: III  . Csomagolási csoport : alacsony veszélyességű anyagok.
Ökotoxikológia
DL 50	egér, szubdermális: 3533  mg / kg -1
Kapcsolódó vegyületek
Egyéb vegyületek	A piruvát anion szerkezete
Egység SI és STP hiányában.

A piroszőlősav egy kémiai vegyület a általános képletű CH 3 -CO-COOH. Ez egy 2-oxosav vagy α- keto -sav , amely funkciós karbonsavat és funkciós ketont egyaránt tartalmaz . A konjugált bázissal a piruvát anion CH 3 -CO-COO -, kulcsfontosságú metabolit, amely az élő sejtekben több fő metabolikus út kereszteződésében helyezkedik el , mint például a glikolízis , a Krebs-ciklus és a glükoneogenezis , és átalakítható zsírsavvá , alaninná vagy akár etanollá az oxidatív dekarboxilezés után acetil-koenzim A -vá .

Pironsav

A pirovinsav színtelen folyadékként fordul elő, szagában hasonló az ecetsavhoz . Vízben elegyedik, etanolban és éterben oldódik .

A laboratóriumban a pirosav előállítható borkősav és kálium-hidrogén-szulfát keverékének melegítésével , propilén-glikol erős oxidálószerrel (pl. Kálium-permanganát vagy nátrium-hipoklorit ) történő oxidálásával , vagy ismét reakció útján képződő 2-oxopropiononitril hidrolízisével. az acetil-klorid és a kálium-cianid  :

A piruvát biokémiája

Leírás

A piruvátion a glükóz lebontási útvonalak végterméke ( glikolízis , pentóz-foszfát út , Entner-Doudoroff útvonal ). Ez a szubsztrát egy fermentációs abban az állapotban, anaerob (tejsavas erjedés), és a Krebs-ciklus közvetetten által nyújtott aerob után oxidatív dekarboxilezéssel átalakítása acetil-CoA .

Piruvát képződése glikolízissel

	+ ADP + H +   ATP +   ⇌{\ displaystyle \ rightleftharpoons}
ELEVENSÉG		Pironsav
Piruvát-kináz - EC 2.7.1.40

A foszfoenol (PEP) során képződő glikolízis egy foszfát- csoport egy nagy átviteli potenciális - ΔG ° ' = -61,9 kJ mol -1 , a legmagasabb mért érték élőlényben -, amely lehetővé teszi a foszforiláció egy molekula a ADP be ATP által piruvát kináz . Ehhez a reakcióhoz kofaktorként Mg 2+ kationra van szükség .   

A piruvát sorsa az anaerobiózisban

A következő reakciók játszódnak le, az anaerob közegben , a citoplazmában , a izom , a tejsav baktériumok (a tejsavas fermentációs , például Lactobacillus ), vagy akár az élesztő (az alkoholos erjedés ). Más fermentációk lehetségesek, például Enterobacteriaceae-ben (vö . Enterobacteriaceae fermentációs útvonalai ).

	+ NADH + H +  →  NAD + +
Pironsav		Tejsav
L- laktát- dehidrogenáz - EC 1.1.1.27

CH 3 -CHOH-COO - laktátaz izomban termelődik, a közhiedelemmel ellentétben, nem felelős a merevségért , és nem avatkozik be a görcsök jelenségébe . Ezenkívül a vérben, majd a májsejtekben is szállítható ( Cory-ciklus ).

1. CH 3 -CO-COO -+ H + → CH 3 CHO+ CO 2, piruvát-dekarboxiláz alkalmazásával , tiamin-pirofoszfát (TPP) jelenlétében .
2. CH 3 CHO+ NADH + H +   CH 3 CH 2 OH⇌{\ displaystyle \ rightleftharpoons}  + NAD + , alkohol-dehidrogenáz segítségével .

A piruvát sorsa az aerobiosisban

Aerob környezetben a piruvát lebomlik a mitokondriumokban . A piruvát transzlokázon keresztül jut be . Két reakció lehetséges, amelyek előidézik a Krebs-ciklus elődjeit  :

Oxidatív dekarboxilezés acetil-CoA-vá

Ezt a reakciót egy multienzimás komplex, a piruvát-dehidrogenáz komplex katalizálja , öt koenzim bevonásával  :

• három koenzim kapcsolódik az apoenzimekhez  : TPP , lipoát és FAD (ezek protetikus csoportok );

• szabad és nem komplex koenzimek: a NAD + és a CoA .

	+ NAD + + CoA-SH  →  CO 2+ NADH + H + +
Pironsav		Acetil-CoA
Piruvát-dehidrogenáz-komplex  : piruvát-dehidrogenáz (E1) - EC 1.2.4.1 dihidrolipoamid S-acetil-transzferáz (E2) - EC 2.3.1.12 dihidrolipoil-dehidrogenáz (E3) - EC 1.8.1.4

Ez a reakció az eukarióták esetében a mitokondriális fal szintjén, a prokarióták esetében pedig a membrán szintjén megy végbe .

A NADH + H + ezt követően a légzőszervi lánc , a szinonim mitokondriális elektrontranszport lánc által oxidálódik , hogy az ATP-t aerob módon generálja .

Karboxilezés oxaloacetáttá

A piruvát-karboxiláz ( szintetáz ) által biotin jelenlétében katalizált reakció oxaloacetátot eredményez  :

	+ ATP + CO 2  →  ADP + Pi +
Pironsav		Oxaloecetsav
Piruvát-karboxiláz - EC 6.4.1.1

Ez egy nagy anaplerotikus reakció .

Összehasonlító energiahatékonyság

Egy glükózmolekulából , amely két piruvátmolekulát ad:

• a fermentációk közepes hozammal rendelkeznek: glükózmolekulánként csak két ATP-molekula szabadul fel;

• aerob degradációk sokkal jövedelmezőbb: egyes glükóz molekula lehetővé teszi a termelés 14 molekula ATP keresztül oxidatív dekarboxilezéssel, vagy 6 molekula ATP keresztül karboxilezés, még mielőtt a lebomlását acetil-CoA a ciklusban de Krebs amely mentesít még több energiát.

Megjegyzések és hivatkozások

1. számított molekulatömege a „  atomsúlya a Elements 2007  ” on www.chem.qmul.ac.uk .
2. A "127-17-3" CAS-szám beírása az IFA GESTIS vegyi adatbázisába (a munkavédelemért felelős német testület) ( német , angol ), hozzáférés 03/08/09 (JavaScript kívánt)
3. (a) Carl L. yaws, Handbook of Termodinamikai diagramok , Vol.  1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996( ISBN  0-88415-857-8 )
4. "Pyruvic acid" bejegyzés az IFA (a munkavédelemért felelős német testület) GESTIS kémiai adatbázisába ( német , angol ), elérhető: 2019. január 6. (JavaScript szükséges)
5. „  piroszőlősav  ” az adatbázis a vegyi anyagok Reptox a CSST (Quebec szervezet felelős a munkahelyi biztonság és egészségvédelem), elérhető április 24, 2009
6. Szerves szintézisek, Coll. Repülési. 1. o.  475 (1941); Repülési. 4. o.  63 (1925). [1]
7. Wienek, Sport Biology , p.  256., Vigot

Lásd is

• a glikolízis
• A pentóz-foszfátok útja
• Az Entner-Doudoroff út
• A Krebs-ciklus
• Savak listája