Oxalättiksyra
| Oxalättiksyra | |
  | |
| Systematiskt namn | 2-Oxobutandisyra |
|---|---|
| Kemisk formel | C4H2O3(OH)2 |
| Molmassa | 132,0716 g/mol |
| Utseende | Vita eller blekt gula kristaller |
| CAS-nummer | 328-42-7 |
| SMILES | C(C(=O)C(=O)O)C(=O)O |
| Egenskaper | |
| Löslighet (vatten) | Löslig |
| Smältpunkt | 161 °C (sönderfaller) |
| Faror | |
| Huvudfara | |
| SI-enheter & STP används om ej annat angivits | |
Oxalättiksyra[2][3] är en dikarboxylsyra och keton. Den förekommer hos alla levande organismer och är en viktig del i cellernas ämnesomsättning[4], då den på samma gång är både slutprodukten och en del av starten i citronsyracykeln. Den bildar vidare en viktig länk mellan metabolismen av kolhydrater, genom rollen i citronsyracykeln, och proteiner, genom att den kan transamineras till asparaginsyra. Den förekommer även i glyoxylatcykeln och är ett viktigt mellanled i glukoneogenesen[1].
Oxalättiksyrans salter och anjoner kallas oxalacetat.
Roll i citronsyracykeln
I citronsyracykeln[5] bildas oxalättiksyra genom oxidation av äppelsyra (och reduktion av NAD+) enligt:[6]
- äppelsyra + NAD+ → oxalättiksyra + NADH + H+
Reaktionen katalyseras av enzymet malatdehydrogenas.
Oxalättiksyran förbrukas sedan genom att den reagerar med acetyl-koenzym A och bildar citronsyra.[7]
- oxalättiksyra + acetyl-CoA + H2O → citronsyra + CoA
Det enzym som katalyserar denna kondensation är citratsyntas.[8]
Dessa båda reaktioner ingår också i glyoxylatcykeln.[9]
Andra reaktioner
Pyrodruvsyra oxalättiksyra
Biosyntes av oxalättiksyra kan även ske från pyrodruvsyra, vätekarbonat och ATP, vilket kan ske i två steg via fosfoenolpyrodruvsyra (PEP):
- Steg 1:[10] pyrodruvsyra + ATP fosfoenolpyrodruvsyra + ADP
- Steg 2:[11] fosfoenolpyrodruvsyra + HCO3- + H+ → oxalättiksyra + Pi
- Summa: pyrodruvsyra + HCO3- + H+ + ATP → oxalättiksyra + ADP + Pi
Steg 1 katalyseras av pyruvatkinas och steg 2 av fosfoenolpyruvatkarboxylas. Hela processen kan också ske i ett steg katalyserat av pyruvatkarboxylas[12] som aktiveras vid överskott av acetyl-CoA (vilket signalerar brist på oxalättiksyra).[1]
Steg 2 är det "inledande" steget i C4-cykeln, medan nedanstående "modifikation" av steg 1 (katalyserad av pyruvatfosfatdikinas) "avslutar" densamma:[13]
En "omvändning" av steg 2 ovan (en syntes av fosfoenolpyrodruvsyra från oxalättiksyra) kan också ske under katalys av fosfoenolpyruvatkarboxikinas (PEPCK) och konsumtion av ATP:[14]
- oxalättiksyra + ATP → fosfoenolpyrodruvsyra + ADP + CO2
varefter man kan få pyrodruvsyra genom jämvikten i steg 1.
I glukoneogenesen hos växter, svampar, olika typer av alger, många bakterier med flera[15] sker syntesen av fosfoenolpyrodruvsyra från oxalättiksyra enligt ovan, men djur (och vissa bakterier) har en variant av PEPCK som i stället för ATP förbrukar GTP[16] på samma sätt, det vill säga:[17][18]
- oxalättiksyra + GTP → fosfoenolpyrodruvsyra + GDP + CO2
Transaminering
Oxalättiksyra kan även produceras/konsumeras vid transaminering enligt:
- asparaginsyra + α-ketoglutarsyra oxalättiksyra + glutaminsyra.[19]
Denna reaktion bildar en viktig länk mellan kolhydrat- och proteinmetabolismerna och den ingår också i C4-cykeln (i vänsterriktning)[20].
Oxalättiksyra från citronsyra
Under katalys av enzymet ATP-citrat(pro-S)-lyas kan oxalättiksyra bildas från citronsyra (således omvänt mot i citronsyracykeln), vilket är ett viktigt steg i fettsyrabiosyntesen.[21], enligt:[22]
- citronsyra + ATP + CoA → oxalättiksyra + acetyl-CoA + ADP + Pi
Referenser
- ^ [a b c] Gerhard Heldmaier & Gerhard Neuweiler, 2013, Vergleichende Tierphysiologie, sid. 30. ISBN 9783642189500.
- ^ Oxalättiksyra och oxalacetat i Nationalencyklopedin.
- ^ Oxalacetic acid och oxalacetate på PubChem.
- ^ Oxalacetic acid på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Pathway: TCA cycle I (prokaryotic), MetaCyc Pathway: TCA cycle II (plants and fungi) och MetaCyc Pathway: TCA cycle III (animals) på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Reaction: 1.1.1.37 på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Reaction: 2.3.3.1/2.3.3.16 på Trypanocyc.
- ^ Citrate synthase på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Pathway: glyoxylate cycle på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Reaction: 2.7.1.40 på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Reaction: 4.1.1.31 på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Reaction: 6.4.1.1 på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Reaction: 2.7.9.1 och MetaCyc Pathway: C4 photosynthetic carbon assimilation cycle, NAD-ME type på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Reaction: 4.1.1.49 på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Pathway: gluconeogenesis I på Trypanocyc.
- ^ Agepati S. Raghavendra, Rowan F. Sage, 2010, C4 Photosynthesis and Related CO2 Concentrating Mechanisms, sid. 290. ISBN 9789048194070.
- ^ MetaCyc Reaction: 4.1.1.32 på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Pathway: gluconeogenesis III på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Reaction: 2.6.1.1 på Trypanocyc.
- ^ MetaCyc Pathway: C4 photosynthetic carbon assimilation cycle, NAD-ME type på Trypanocyc.
- ^ ATP Citrate (pro-S)-Lyase i Svensk MeSH.
- ^ MetaCyc Reaction: 2.3.3.8 på Trypanocyc.