Ácido alfa-cetoglutárico

Ácido α-cetoglutárico
Nome IUPAC Ácido 2-oxopentanodioico
Outros nomes Ácido 2-cetoglutárico Ácido alfa-cetoglutárico Ácido 2-oxoglutárico Ácido oxoglutárico
Identificadores
Número CAS	328-50-7
PubChem	51
ChemSpider	50
UNII	8ID597Z82X
DrugBank	DB02926
KEGG	C00026
MeSH	alpha-ketoglutaric+acid
ChEBI	CHEBI:30915
ChEMBL	CHEMBL1686
Imaxes 3D Jmol	Image 1
SMILES O=C(O)C(=O)CCC(=O)O
InChI InChI=1S/C5H6O5/c6-3(5(9)10)1-2-4(7)8/h1-2H2,(H,7,8)(H,9,10) Key: KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N InChI=1/C5H6O5/c6-3(5(9)10)1-2-4(7)8/h1-2H2,(H,7,8)(H,9,10) Key: KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYAN
Propiedades
Fórmula molecular	C5H6O5
Masa molecular	146,11 g/mol
Punto de fusión	115 °C
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.

Fórmulas do ácido α-cetoglutárico e do α-cetoglutarato.

O ácido α-cetoglutárico, tamén chamado ácido α-oxoglutárico, ácido 2-oxoglutárico ou ácido 2-oxopentanodioico, é un dos cetoácidos derivados do ácido glutárico, un ácido dicarboxílico de 5 carbonos. A outra variante é o ácido β-cetoglutárico, que só varía na posición do grupo cetona, e que é moito menos común (polo que cando non se menciona a letra grega case sempre se están refirindo ao ácido α-cetoglutárico).

O seu anión recibe o nome de α-cetoglutarato (ou tamén α-oxoglutarato ou 2-oxoglutarato) é un importante composto biolóxico. É o cetoácido producido pola desaminación do glutamato, e é un dos intermediarios do ciclo de Krebs.

O ácido α-cetoglutárico é un ácido dicarboxílico, o cal quere dicir que leva dous grupos carboxilo (-COOH), un en cada extremo da molécula. É tamén un cetoácido, poruqe leva un grupo cetona no carbono 2 ou α.

Funcións

Ciclo de Krebs

O α-cetoglutarato é un composto intermediario chave no ciclo de Krebs, formado a partir da deshidroxenación do isocitrato e que, á súa vez, orixina por descarbixilación succinil-CoA, polo que unha das moléculas de CO₂ desprendidas no ciclo de Krebs procede directamente do α-cetoglutarato .

As reaccións anapleróticas poden orixinar este intermediario sintetizándoo por transaminación a apartir do glutamato, ou pola acción sobre o glutamato do encima glutamato deshidroxenase.

Catabolismo de aminoácidos

Na desaminación dos aminoácidos arxinina, histidina, glutamina, prolina orixínase glutamato, e este pode dar lugar a α-cetoglutarato, polo que todos eses aminoácidos son glicoxénicos, xa que este é precursor do fosfoenolpiruvato, que pode entrar na gliconeoxénese. Deste modo os esqueletos carbonados que formaron parte do α-cetoglutarato serven para a síntese de glicosa. O α-cetoglutarato formado tamén pode incorporarse ao ciclo de Krebs, de maneira que se pode obter enerxía deste modo a partir de aminoácidos.

Intervención en transaminacións

O α-cetoglutarato é un dos máis importantes transportadores de nitróxeno do metabolismo. Intervén en transaminacións, nas cales perde o grupo cetona e recolle o grupo amino dun aminoácido, converténdose el no aminoácido ácido glutámico. O ácido glutámico cede despois os grupos amino ao ciclo da urea do fígado, evitando que se acumulen residuos nitroxenados na célula (amoníaco). Un exemplo xeral destas transaminacións é:

L-aminoácido + α-cetoglutarato → α-cetoácido + L-glutamato

Tamén é importante no metabolismo do sistema nervioso, porque o α-cetoglutarato orixina por transaminación coa glutamina o neurotransmisor glutamato, con funcións excitatorias no sistema nervioso. O glutamato pode despois ser descarboxilado para formar o neurotransmisor inhibitorio GABA.

Na síntese do aminoácido isoleucina orixínase α-cetoglutarato na última reacción da vía (unha transaminación). Tamén se orixina na do aminoácido esencial lisina en fungos, e no de valina, leucina, histidina e arxinina

Relacón co osíxeno molecular

En moitos organismos o osíxeno molecular (O₂) oxida directamente moitos compostos para producir produtos útiles, como por exemplo antibióticos, en reaccións catalizadas por oxixenases. En moitas reaccións con oxixenases o α-cetoglutarato intervén na reacción ao ser oxidado xunto co susbstrato principal. De feito, unha oxixenase dependente do α-cetoglutarato utilízase como un sensor de O₂, que informa ao organismo dos niveis de osíxeno no seu medio.

Suplemento dietético

O ácido α-cetoglutárico véndese como suplemento dietético para mellorar as condicións atléticas, aducindo estudos que mostran que o exceso de amonio no corpo pode combinarse co α-cetoglutarato reducindo os problemas derivados da toxicidade do amoníaco. Porén, os únicos estudos que mostraron que o α-cetoglutarato pode reducir a toxicidade do amoníaco fixéronse en pacientes sometidos a hemodiálise.

Produción

O α-cetoglutarato pode producirse no organismo por:

• Descarboxilación oxidativa do isocitrato pola isocitrato deshidroxenase;
• Desaminación oxidativa do glutamato pola glutamato deshidroxenase.