El piruvato, o ácido pirúvico, es una molécula orgánica importante en el metabolismo de los seres vivos, muy importante para la célula ya que es clave para la producción de energía y de la síntesis de glucosa (neoglucogénesis).
Se forma como producto final de la glucólisis, un proceso en el cual la glucosa se descompone en el citoplasma de las células para producir energía. El piruvato puede seguir diferentes vías metabólicas dependiendo de las necesidades de la célula y la disponibilidad de oxígeno.
En condiciones aeróbicas (con suficiente oxígeno), el piruvato es transportado al interior de las mitocondrias, donde se convierte en Acetil-CoA antes de entrar en el ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico), un proceso que produce más energía aprovechable por la célula.
En condiciones anaeróbicas (falta de oxígeno), como en los músculos durante ejercicio intenso, el piruvato se convierte en lactato (ácido láctico) por la lactato deshidrogenasa. Esta conversión permite regenerar NAD+, esencial para que la glucólisis continúe produciendo ATP, la molécula de energía celular, aunque en menor cantidad que en la respiración aeróbica.
Algunas de sus funciones principales son:
- Intermediario metabólico en la glucólisis: el piruvato es el producto final de la glucólisis, un proceso en el que una molécula de glucosa se descompone en dos moléculas de piruvato, produciendo energía en forma de ATP (adenosín trifosfato) y NADH (nicotinamida adenina dinucleótido reducido).
- Precursor del ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs): en presencia de oxígeno, el piruvato es transportado a las mitocondrias, donde se convierte en Acetil-CoA por la enzima compleja piruvato deshidrogenasa. El Acetil-CoA es un sustrato crítico para el ciclo del ácido cítrico, un proceso central en la producción de energía celular, generando más ATP, NADH, y FADH2 (flavina adenina dinucleótido reducido).
- Producción de lactato en condiciones anaeróbicas: en ausencia de oxígeno suficiente, como ocurre en los músculos durante el ejercicio intenso, el piruvato se convierte en lactato mediante la lactato deshidrogenasa. Esta conversión permite la regeneración de NAD+, esencial para que la glucólisis continúe produciendo energía en forma de ATP.
- Gluconeogénesis: el piruvato es también un punto de partida para la gluconeogénesis, el proceso de producción de glucosa a partir de precursores no-carbohidratos, como el lactato, el glicerol y ciertos aminoácidos. Este proceso es vital durante el ayuno prolongado o el ejercicio intenso, ayudando a mantener los niveles de glucosa en sangre.
- Síntesis de aminoácidos: además, el piruvato es un precursor en la síntesis de aminoácidos, participando en la producción de alanina mediante una reacción de transaminación.
- Regulación del metabolismo y señalización celular: el piruvato no solo es un metabolito clave, sino que también actúa como un regulador del metabolismo energético y tiene roles en la señalización celular, influyendo en procesos como la apoptosis (muerte celular programada) y la adaptación celular al estrés metabólico.
