Qu’est-ce que l’acide pyruvique ?
L’acide pyruvique est un composé organique dont la formule chimique est C3H4O3 ; son nom anglais est piruvate. L’acide pyruvique est un liquide incolore à température ambiante et a une odeur aigre semblable à celle de l’acide acétique. Le point de fusion et le point d’ébullition de l’acide pyruvique sont respectivement de 13,6°C et 165°C. Son numéro CAS est 127-17-3.
Il peut être mélangé à divers solvants polaires et non polaires tels que l’eau, l’éther et l’éthanol dans n’importe quelle proportion.
On le trouve dans les fruits et légumes tels que les pommes rouges, la bière noire et le vin rouge.
Propriétés de l’acide pyruvique
1. Synthèse de l’acide pyruvique
L’acide pyruvique peut être synthétisé en laboratoire en faisant réagir à chaud de l’acide tartrique avec de l’hydrogénosulfate de potassium. Il peut également être synthétisé à grande échelle par oxydation du propylène glycol (1,2-propanediol) ou par hydrolyse de l’acétyl cyanure, obtenu par réaction du chlorure d’acétyle avec le cyanure de potassium.
L’acide pyruvique joue un rôle très important dans l’organisme humain comme source d’énergie (ATP) et comme matière première pour d’autres substances.
2. L’acide pyruvique dans le système glycolytique
Tout d’abord, l’acide pyruvique est le produit final du système glycolytique, qui est la première étape de la décomposition du glucose.
Dans la glycolyse, le glucose est d’abord divisé en deux molécules par diverses réactions et converti en deux molécules d’acide pyruvique. Le système glycolytique est une réaction importante qui produit non seulement de l’ATP, mais synthétise également les substances nécessaires à la production d’ATP dans les étapes métaboliques suivantes.
L’acide pyruvique produit ici est utilisé comme matière première pour diverses autres réactions.
3. L’acide pyruvique dans le circuit de l’acide citrique
Le pyruvique produit dans le système glycolytique est converti en acétyl CoA par la pyruvate déshydrogénase. L’acétyl-CoA est utilisé dans diverses réactions, mais sa principale utilisation est d’être converti en acide oxaloacétique et d’être incorporé dans le circuit de l’acide citrique.
Dans le circuit de l’acide citrique, l’acide oxaloacétique subit diverses réactions qui modifient sa structure, pour finalement se combiner avec une seule molécule d’acétyl-CoA et redevenir de l’acide oxaloacétique. Ce circuit produit des coenzymes tels que le NADH et le FADH2, qui sont responsables de la production d’une grande quantité d’ATP dans le système de transfert d’électrons.
Le pyruvate peut également être converti directement en acide oxaloacétique par l’enzyme acide pyruvique carboxylase. Dans les cas où la réaction est poursuivie par cette enzyme, une réaction inverse du système glycolytique se produit.
4. Autres réactions in vivo
Parmi les autres réactions, l’on peut citer la fermentation de l’acide pyruvique en lactate pour reconstituer le NAD+ déficient dans le métabolisme pendant l’hypoxie. Dans cette réaction, le pyruvique est réduit en acide lactique par la lactate déshydrogénase, qui oxyde simultanément le NADH en NAD+.
L’alanine est également synthétisée à partir du pyruvique par l’alanine transamylase pour produire des acides aminés dans l’organisme.
Utilisations de l’acide pyruvique
L’acide pyruvique est notamment utilisé comme réactif dans les expériences biologiques.
L’acide pyruvique joue non seulement un rôle important dans l’approvisionnement en énergie des organismes vivants, mais produit également de l’alanine, un acide aminé, par réarrangement du groupe aminé de l’acide glutamique à l’acide pyruvique.
L’acide pyruvique est donc un composé extrêmement important dans les réactions biologiques des organismes vivants, telles que la synthèse des acides aminés, des protéines et de l’ATP. L’acide pyruvique est donc utilisé pour la culture de cellules et de micro-organismes. À titre d’exemple spécifique, l’acide pyruvique est utilisé sous forme de pyruvate de sodium comme matériau pour les milieux de culture cellulaire et comme additif dans les milieux de culture cellulaire.
L’acide pyruvique est également un nutriment essentiel pour l’homme. À ce titre, on le trouve parfois dans des compléments alimentaires.
Le pyruvate de méthyle, qui peut être synthétisé par méthylation de l’acide pyruvique, est parfois utilisé comme additif alimentaire, par exemple dans les arômes. L’acide pyruvique de méthyle est hydrolysé en acide pyruvique dans l’eau et n’est donc pas dangereux en cas d’ingestion.