Kyselina oxaloctová

Kyselina oxaloctová
Strukturní vzorec kyseliny oxaloctové
Obecné
Systematický název	oxobutandiová kyselina
Triviální název	kyselina oxaloctová, kyselina oxojantarová
Latinský název	acidum oxalaceticum
Anglický název	oxalacetic acid
Německý název	Oxalessigsäure
Sumární vzorec	C4H4O5
Identifikace
Registrační číslo CAS	328-42-7
Vlastnosti
Molární hmotnost	132,07 g/mol
Teplota tání	161 °C
Disociační konstanta pKa	pKa1=2,22 pKa2=3,79
Bezpečnost
GHS05 GHS07 Nebezpečí
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Kyselina oxaloctová je organická dikarboxylová kyselina. Deprotonovaná forma (⁻OOC-CH₂-CO-COO⁻) je známá pod názvem oxalacetát. Oxalacetát je intermediátem Krebsova cyklu, glukoneogeneze a je konečným produktem degradace některých aminokyselin.

Důležité reakce

V Krebsově cyklu

Oxalacetát je posledním, konečným, meziproduktem před vytvořením citrátu. Vzniká oxidací S-malátu působením enzymu malátdehydrogenázy. Při této reakci se redukuje NAD⁺ za vzniku NADH + H⁺.
ΔG°´ této reakce je rovno +27,9 kJmol⁻¹, což rovnováhu posouvá výrazně ve směru reaktantů (S-malátu) a koncentrace oxalacetátu je oproti S-malátu výrazně nižší. Díky tomuto oxalacetát patří mezi hlavní regulátory citrátového cyklu.

Reakcí oxalacetátu s acetyl-CoA vzniká S-citryl-CoA. Enzymem této reakce je citrátsyntáza. S-citryl-CoA následně podléhá hydrolýze za uvolnění HS-CoA a vzniku citrátu. Reakce je stereospecifická a vzniká pouze (S) forma citrátu.

Při fotosyntéze

Oxalacetát, jako zásobní látka nebo meziprodukt, je využíván C₄ (Hatchův–Slackův cyklus) a CAM (CAM cyklus) rostlinami.
V noci (CAM rostliny; v případě C4 rostlin se tento děj odehrává nezávisle na denní době) je CO₂ vázán na fosfoenolpyruvát (PEP) a vzniká tak oxalacetát (malát). V temnostní fázi fotosyntézy (v případě CAM rostlin ve dne, kdy se získává energie pro Calvinův cyklus) je pak CO₂ uvolňován do chloroplastů a vázán na ribulóza-1,5-bisfosfát a souborem dalších následných reakcí tak vzniká glyceraldehyd-3-fosfát, který je dále přeměněn na cukry (sacharidy) a další organické látky (škrob, bílkoviny…).

V glukoneogenezi

Oxalacetát je výchozí sloučeninou glukoneogeneze, na kterou se převádějí všechny produkty glykolýzy, laktát, pyruvát, metabolity citrátového cyklu a většina aminokyselin.
Jediné aminokyseliny, které nemohou živočichové převádět na oxalacetát, jsou leucin a lysin, jejichž rozkladem vzniká pouze acetyl-CoA. Dále na glukosu se u živočichů nemohou převádět mastné kyseliny, které se také odbourávají hlavně na acetyl-CoA. Glycerol, jeden z konečných produktů metabolismu mastných kyselin, je převáděn na glukosu přes glycerolfosfát a oxalacetát tedy není meziproduktem.
U rostlin však jsou mastné kyseliny přeměňovány v glyoxalátovám cyklu z acetyl-CoA na oxalacetát, takže lipidy mohou u rostlin sloužit jako zdroj uhlíku.

Pyruvát se na oxalacetát převádí působením enzymu pyruvátkarboxylasy.

V následné reakci vzniká z oxalacetátu fosfoenolpyruvát působením enzymu fosfoenolpyruvátkarboxykinasy (PEPCK).

Fosfoenolpyruvát je poté mnoha dalšími reakcemi převeden na glukósu, která poté kondenzuje na glykogen, zásobní polysacharid všech živočichů.

Při odbourávání aminokyselin

Oxalacetát je konečným produktem při odbourávání některých aminokyselin, patřících mezi tzv. glukogenní. Glukogenní aminokyseliny jsou aminokyseliny, které se odbourávají na některé z produktů glykolýzy.
Mezi kyseliny, které se odbourávají přímo na oxalacetát, patří pouze aspartát a asparagin. Ostatní glukogenní aminokyseliny se odbourávají na jiné produkty, které se mohou v případě potřeby na oxalacetát přeměnit.

Literatura

• Voet D., Voetová J.: Biochemie, 1. české vydání, Victoria Publishing, Praha 1995. ISBN 80-85605-44-9
• MURRAY, Robert K., et al. Harperova biochemie. Z angl. 23. vyd. přel. Lenka Fialová et. al. 4. vyd. v ČR. Praha: H & H, 2002. ix, 872 s. ISBN 80-7319-013-3.

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu kyselina oxaloctová na Wikimedia Commons

Portály: Chemie