oxaloacetat este un intermediar al ciclului acidului citric, unde reacționează cu acetil-CoA pentru a forma citrat, catalizat de citrat sintază. De asemenea, este implicat în gluconeogeneză, ciclul ureei, ciclul glioxilat, sinteza aminoacizilor și sinteza acizilor grași. Oxaloacetat este, de asemenea, un inhibitor puternic al complexului II.
Gluconeogenezisedit
gluconeogeneza este o cale metabolică constând dintr-o serie de unsprezece reacții catalizate de enzime, rezultând generarea de glucoză din substraturi non-carbohidrați. Începutul acestui proces are loc în matricea mitocondrială, unde se găsesc molecule de piruvat. O moleculă de piruvat este carboxilată de o enzimă de piruvat carboxilază, activată de o moleculă de ATP și apă. Această reacție are ca rezultat formarea de oxaloacetat. NADH reduce oxaloacetat la malat. Această transformare este necesară pentru a transporta molecula din mitocondrii. Odată ajuns în citosol, malatul este oxidat la oxaloacetat din nou folosind NAD+. Apoi oxaloacetat rămâne în citosol, unde vor avea loc restul reacțiilor. Oxaloacetat este mai târziu decarboxilat și fosforilat de fosfoenolpiruvat carboxikinază și devine 2-fosfoenolpiruvat folosind guanozin trifosfat (GTP) ca sursă de fosfat. Glucoza se obține după o prelucrare ulterioară în aval.
ciclul ureei
ciclul ureei este o cale metabolică care are ca rezultat formarea ureei folosind două molecule de amoniu și o moleculă de bicarbonat. Această cale apare frecvent în hepatocite. Reacțiile legate de ciclul ureei produc NADH, iar NADH poate fi produs în două moduri diferite. Una dintre acestea utilizează oxaloacetat. În citosol există molecule de fumarat. Fumaratul poate fi transformat în malat prin acțiunile enzimei fumarază. Malatul este acționat de malat dehidrogenază pentru a deveni oxaloacetat, producând o moleculă de NADH. După aceea, oxaloacetatul va fi reciclat în aspartat, deoarece transaminazele preferă acești cetoacizi față de ceilalți. Această reciclare menține fluxul de azot în celulă.
ciclul Glioxilatedit
ciclul glioxilat este o variantă a ciclului acidului citric. Este o cale anabolică care apare în plante și bacterii care utilizează enzimele izocitrat liază și malat sintază. Unele etape intermediare ale ciclului sunt ușor diferite de ciclul acidului citric; totuși oxaloacetat are aceeași funcție în ambele procese. Aceasta înseamnă că oxaloacetatul din acest ciclu acționează și ca reactant primar și produs final. De fapt oxaloacetat este un produs net al ciclului glioxilat deoarece bucla ciclului său încorporează două molecule de acetil-CoA.
sinteza acizilor grași
în stadiile anterioare, acetil-CoA este transferat din mitocondrii în citoplasmă unde se află sintaza acizilor grași. Acetil-CoA este transportat ca un citrat, care a fost format anterior în matricea mitocondrială din acetil-coA și oxaloacetat. Această reacție inițiază de obicei ciclul acidului citric, dar atunci când nu este nevoie de energie, este transportat în citoplasmă, unde este descompus în acetil-CoA citoplasmatic și oxaloacetat.
o altă parte a ciclului necesită NADPH pentru sinteza acizilor grași. O parte din această putere de reducere este generată atunci când oxaloacetatul citosolic este returnat mitocondriilor atâta timp cât stratul mitocondrial intern nu este permeabil pentru oxaloacetat. În primul rând oxaloacetat este redus la malat folosind NADH. Apoi malatul este decarboxilat în piruvat. Acum, acest piruvat poate intra cu ușurință în mitocondrii, unde este carboxilat din nou la oxaloacetat de piruvat carboxilază. În acest fel, transferul de acetil-CoA care este din mitocondrii în citoplasmă produce o moleculă de NADH. Reacția generală, care este spontană, poate fi rezumată ca:
HCO3– + ATP + acetil-CoA, ADP + Pi + malonil-CoA
sinteza aminoacizilor
șase aminoacizi esențiali și trei neesențiali sunt sintetizați din oxaloacetat și piruvat. Aspartatul și alanina sunt formate din oxaloacetat și, respectiv, piruvat, prin transaminarea din glutamat. Asparagina, metionina, lizina și treonina sunt sintetizate de aspartat, prin urmare, având în vedere importanța oxaloacetatului, deoarece fără acesta nu s-ar forma aspartat și următorii alți aminoacizi nu ar fi produși.
biosinteza oxalatului
Oxaloacetatul produce oxalat prin hidroliză.
oxaloacetat + H2O oxalat oxalat + acetat
acest proces este catalizat de enzima oxaloacetază. Această enzimă este văzută în plante, dar nu este cunoscută în regnul animal.