Pyruvate Oxidation

개요

Pyruvate는 세포질에서 glycolysis의 최종 산물로 생성된다.¹² 산소가 있을 때 미토콘드리아 matrix로 수송되어 산화된다.

위치: 미토콘드리아 matrix (inner membrane을 통해 수송 후)

반응

Pyruvate + NAD⁺ + CoA → Acetyl CoA + NADH + CO₂

이 반응은 **Pyruvate dehydrogenase complex (PDC)**가 촉매한다:

$\text{Pyruvate}+{\text{NAD}}^{+}+\text{CoA-SH}\stackrel{\text{PDC}}{\to }\text{Acetyl CoA}+\text{NADH}+{\text{CO}}_2$

Pyruvate Dehydrogenase Complex (PDC)

3가지 효소 서브유닛으로 구성된 거대 복합체:

1. E1 (Pyruvate decarboxylase): CO₂ 제거, 중간체와 결합
2. E2 (Dihydrolipoyl transacetylase): Acetyl기를 CoA로 전달
3. E3 (Dihydrolipoyl dehydrogenase): NADH 생성

Net Products (Glucose 1분자 기준, ×2)

분자	수 (per glucose)
Acetyl CoA	2
NADH	2
CO₂	2

교과서 Table 14-3 정리

“In mitochondrion (pyruvate dehydrogenase and citric acid cycle): 2 pyruvate → 2 acetyl CoA + 2 NADH” — Chapter 14, Table 14-3

조절

• ATP, NADH, Acetyl CoA → PDC 억제 (에너지 과다)
• AMP, NAD⁺, CoA → PDC 활성화 (에너지 부족)
• Phosphorylation by PDK → 억제 / Dephosphorylation by PDP → 활성화

중요성

Pyruvate oxidation은 glycolysis와 citric acid cycle을 연결하는 핵심 단계이다.

관련 개념

• Glycolysis_MOC
• Citric Acid Cycle_MOC
• Mitochondria_MOC

Footnotes

1. 2022 기말 2번 — Pyruvate → Acetyl CoA 반응 효소(pyruvate dehydrogenase complex) 문항. 선지 미복기. ↩

2. 2023 기말 7번 — Pyruvate dehydrogenase complex에 의한 pyruvate 산화 단계에서 NADH 2분자(glucose 기준 × 2 pyruvate)가 생성되어 총 NADH 계산(2+2+6=10)에 기여한다는 내용이 정답 ④의 근거로 활용됨. ↩