Ácido oxalacético

O ácido oxalacético ou ácido oxaloacético ou ácido oxobutanodioico é un ácido orgánico de catro carbonos coa fórmula C₄H₄O₅ ou HOOC-(C=O)-(CH₂)-COOH.

Ácido oxalacético
Estrutura esquelética
Modelo de bólas e barras
Nome IUPAC Ácido oxobutanodioico
Outros nomes Ácido oxaloacético ácido 2-oxosuccínico ácido oxobutanodioico ácido cetosuccínico
Identificadores
Número CAS	328-42-7
PubChem	970
ChemSpider	945
Número CE	206-329-8
ChEBI	CHEBI:30744
Imaxes 3D Jmol	Image 1
SMILES O=C(O)C(=O)CC(=O)O
InChI InChI=1S/C4H4O5/c5-2(4(8)9)1-3(6)7/h1H2,(H,6,7)(H,8,9) Key: KHPXUQMNIQBQEV-UHFFFAOYSA-N
Propiedades
Fórmula molecular	C4H4O5
Masa molecular	132,07 g/mol
Densidade	0,18 g/cm3
Punto de fusión	161 °C
Termoquímica
Entalpía estándar de formación ΔfHo298	-943,21 kJ/mol
Entalpía estándar de combustión ΔcHo298	-1205,58 kJ/mol
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.

Cando está desprotonado nos seus dous grupos carboxilo forma o anión carboxilato chamado oxalacetato ou oxaloacetato. Este nome tamén se usa para os seus ésteres. Cando perde un só protón dá lugar á súa base conxugada, o anión hidroxenoxalacetato.

Propiedades e usos

O ácido oxalacético é un cetoácido dicarboxílico cun grupo cetona (C=O) e dous grupos carboxilo (COOH). O oxalacetato é inestable en disolución, e descomponse a piruvato por descarboxilación en cuestión de horas a temperaturas moderadas ou días a 0 °C. Recoméndase a súa almacenaxe refrixerada.

Tense usado como intermediario na síntese de benciloaminoácidos^[1], moléculas heterocíclicas^[2] e derivados alilo^[3].

Funcións

Intervén nos seguintes procesos:

Ciclo do ácido cítrico. O oxalacetato é un intermediario do ciclo do ácido cítrico, no cal se condensa co acetil-CoA para producir citrato nunha reacción catalizada pola citrato sintase, na cal se introducen dous carbonos no ciclo^[4].

O oxalacetato fórmase no ciclo do ácido cítrico por oxidación do L-malato nunha reacción catalizada pola malato deshidroxenase. Tamén se pode formar a partir do piruvato en reaccións de recheo (anapleróticas).

Gliconeoxénese. O oxalacetato pode contribuír á gliconeoxénese^[5], xa que é necesario como intermediario para converter o piruvato mitocondrial en fosfoenolpiruvato, xa que para iso non se pode utilizar a reacción da glicólise en sentido inverso, porque é irreversible. O piruvato descarboxílase a oxalacetato e este despois transfórmase en malato pola malato deshidroxenase. O malato ten un sistema de transporte especial, que permite que saia da mitocondria, e, unha vez no citoplasma, reoxídase a malato pola forma citosólica da malato deshidroxenase. Despois, o malato do citosol transfórmase en fosfoenolpiruvato pola fosfoenolpiruvato carboxiquinase. Despois o fosfoenolpiruvato xa pode continuar a gliconeoxénese.

Lanzadeira do acetilo. Na síntese de lípidos é necesario acetil-CoA, pero case todo el está na mitocondria e non pode atravesar as membranas mitocondriais. Existe un sistema de lanzadeira do grupo acetilo na que intervén o malato^[5], que permite levar o acetil-CoA das mitocondrias ao citosol. O oxalacetato condénsase co acetil-CoA formando citrato. O citrato sae da mitocondria polo transportador dos tricarboxilatos, e no citosol convértese outra vez en oxalacetato e acetil-CoA. Despois o oxalacetato convértese en malato, o malato pasa á mitocondria polo transportador de dicarboxilatos e alí rexenera o oxalacetato, pechando o ciclo.

Oxidación de aminoácidos. Durante a oxidación dos aminoácidos asparaxina e ácido aspártico orixínase oxalacetato. A asparaxina convértese en aspartato, e este sofre transaminación co α-cetoglutarato, que orixina oxalacetato e glutamato. Deste modo os aminoácidos poden contribuír cos seus esqueletos carbonados á produción de enerxía, xa que o oxalacetato pode incorporarse ao ciclo do ácido cítrico e orixinar ATP ou pode tamén entrar na gliconeoxénese, polo que a asparaxina e o aspartato son aminoácidos glicoxénicos^[5].

Fotosíntese. As plantas tropicais ou de climas secos que teñen fotosíntese C₄ utilizan o oxalacetato para almacenar potencialmente CO₂. O CO₂ do aire fíxase inicialmente ao fosfoenolpiruvato, en reacción catalizada pola fosfoenolpiruvato carboxilase, formando oxalacetato. Como o primeiro produto estable da fixación do carbono nestas plantas é un ácido de 4 carbonos (o oxalacetato), esta fotosíntese denomínase C₄. Despois o oxalacetato redúcese a malato, e este dá lugar a piruvato e CO₂, polo que este gas xa pode entrar no ciclo de Calvin da fotosíntese. Almacenando desta maneira o oxalacetato, a célula sempre ten unha concentración alta de CO₂ nas súas células fotosintéticas. Esta vía de fixación do CO₂ chámase vía de Hatch-Slack^[5].

Transporte de electróns. O oxalacetato é un potente inhibidor do complexo II da cadea de transporte electrónico.

Notas

1. Kadyrov, Renat; Riermeier, Thomas H.; Dingerdissen, Uwe; Tararov, Vitali; Boerner, Armin (2003). "The First Highly Enantioselective Homogeneously Catalyzed Asymmetric Reductive Amination: Synthesis of a -N-Benzylamino Acids". Journal of Organic Chemistry 68(10), 4067-4070.
2. Bussolari, Jacqueline C.; McDonnell, Patricia A. (2000). "A New Substrate for the Biginelli Cyclocondensation: Direct Preparation of 5-Unsubstituted 3,4-Dihydropyrimidin-2(1H)-ones from a b -Keto Carboxylic Acid". Journal of Organic Chemistry 65(20), 6777-6779.
3. Kumar, Subodh; Kaur, Pervinder; Chimni, Swapandeep Singh. (2002). "The efficient allylations of 2-oxocarboxylic acids. Synthesis of 2-allyl derivatives of 2-hydroxycarboxylic acids". Synlett (4), 573-574..
4. "Citric Acid Cycle Reactions". Arquivado dende o orixinal o 26 de xullo de 2011. Consultado o 2009-04-18.
5. Lehninger A. (1986). Omega, ed. Principios de Bioquímica.