El oxaloacetato es un intermediario del ciclo del ácido cítrico, donde reacciona con acetil-CoA para formar citrato, catalizado por la citrato sintasa. También participa en la gluconeogénesis, el ciclo de la urea, el ciclo del glioxilato, la síntesis de aminoácidos y la síntesis de ácidos grasos. El oxaloacetato también es un potente inhibidor del complejo II.
Gluconeogenesiseditar
La gluconeogénesis es una vía metabólica que consiste en una serie de once reacciones catalizadas por enzimas, que dan como resultado la generación de glucosa a partir de sustratos no hidratos de carbono. El comienzo de este proceso tiene lugar en la matriz mitocondrial, donde se encuentran moléculas de piruvato. Una molécula de piruvato es carboxilada por una enzima de piruvato carboxilasa, activada por una molécula de ATP y agua. Esta reacción da lugar a la formación de oxaloacetato. El NADH reduce el oxaloacetato a malato. Esta transformación es necesaria para transportar la molécula fuera de las mitocondrias. Una vez en el citosol, el malato se oxida a oxaloacetato de nuevo usando NAD+. Luego, el oxaloacetato permanece en el citosol, donde tendrá lugar el resto de reacciones. El oxaloacetato es posteriormente descarboxilado y fosforilado por fosfoenolpiruvato carboxiquinasa y se convierte en 2-fosfoenolpiruvato usando trifosfato de guanosina (GTP) como fuente de fosfato. La glucosa se obtiene después de un procesamiento posterior.
Ciclo de ureaeditar
El ciclo de la urea es una vía metabólica que da lugar a la formación de urea utilizando dos moléculas de amonio y una molécula de bicarbonato. Esta vía ocurre comúnmente en los hepatocitos. Las reacciones relacionadas con el ciclo de la urea producen NADH, y el NADH se puede producir de dos maneras diferentes. Uno de ellos utiliza oxaloacetato. En el citosol hay moléculas de fumarato. El fumarato se puede transformar en malato por la acción de la enzima fumarasa. El malato es actuado por la malato deshidrogenasa para convertirse en oxaloacetato, produciendo una molécula de NADH. Después de eso, el oxaloacetato se reciclará en aspartato, ya que las transaminasas prefieren estos cetoácidos a los demás. Este reciclaje mantiene el flujo de nitrógeno en la célula.
Ciclo de glioxiladoeditar
El ciclo de glioxilato es una variante del ciclo del ácido cítrico. Es una vía anabólica que se produce en plantas y bacterias que utilizan las enzimas isocitrato liasa y malato sintasa. Algunos pasos intermedios del ciclo son ligeramente diferentes del ciclo del ácido cítrico; sin embargo, el oxaloacetato tiene la misma función en ambos procesos. Esto significa que el oxaloacetato en este ciclo también actúa como reactivo primario y producto final. De hecho, el oxaloacetato es un producto neto del ciclo de glioxilato porque su bucle del ciclo incorpora dos moléculas de acetil-CoA.
Síntesis de ácidos grasoseditar
En etapas anteriores, el acetil-CoA se transfiere de la mitocondria al citoplasma donde reside la sintasa de ácidos grasos. El acetil-CoA se transporta como un citrato, que se ha formado previamente en la matriz mitocondrial a partir de acetil-coA y oxaloacetato. Esta reacción generalmente inicia el ciclo del ácido cítrico, pero cuando no hay necesidad de energía, se transporta al citoplasma, donde se descompone en acetil-CoA citoplasmático y oxaloacetato.
Otra parte del ciclo requiere NADPH para la síntesis de ácidos grasos. Parte de esta potencia reductora se genera cuando el oxaloacetato citosólico se devuelve a las mitocondrias, siempre que la capa mitocondrial interna no sea permeable al oxaloacetato. En primer lugar, el oxaloacetato se reduce a malato usando NADH. Luego, el malato se descarboxila a piruvato. Este piruvato puede entrar fácilmente en las mitocondrias, donde se carboxila de nuevo a oxaloacetato por piruvato carboxilasa. De esta manera, la transferencia de acetil-CoA desde las mitocondrias al citoplasma produce una molécula de NADH. La reacción general, que es espontánea, puede resumirse como:
HCO3- + ATP + acetil-COA → ADP + Pi + malonil-CoA
Síntesis de aminoácidos Edit
Se sintetizan seis aminoácidos esenciales y tres no esenciales a partir de oxaloacetato y piruvato. El aspartato y la alanina se forman a partir de oxaloacetato y piruvato, respectivamente, por transaminación a partir de glutamato. Asparagina, metionina, lisina y treonina son sintetizados por aspartato, por lo que se le da importancia al oxaloacetato, ya que sin él no se formaría aspartato y tampoco se producirían los siguientes aminoácidos.
Biosíntesis de oxalatoeditar
El oxaloacetato produce oxalato por hidrólisis.
oxaloacetato + H2O ox oxalato + acetato
Este proceso es catalizado por la enzima oxaloacetasa. Esta enzima se observa en las plantas, pero no se conoce en el reino animal.