Κετοξέα
Στην οργανική χημεία, τα κετοξέα (keto acids ή ketoacids) ή οξοκαρβοξυλικά οξέα (oxocarboxylic acids) - που είναι τύπος οξοοξέων - είναι οργανικές ενώσεις που περιέχουν μια καρβοξυλομάδα (−COOH) και μια ομάδα κετόνης (>C=O).[1] Σε αρκετές περιπτώσεις, η κετονομάδα ενυδατώνεται. Τα άλφα-κετοξέα είναι ιδιαίτερα σημαντικά στη βιολογία καθώς εμπλέκονται στον κύκλο του κιτρικού οξέος και στη γλυκόλυση.[2] Οι συνηθισμένοι τύποι κετοξέων περιλαμβάνουν:
- Τα α-κετοξέα, ή 2-οξοξέα (2-oxoacids) έχουν την κετoνομάδα δίπλα στο καρβοξυλικό οξύ. Προκύπτουν συχνά από οξειδωτική απαμίνωση των αμινοξέων και, αντιστρόφως, είναι πρόδρομοι σε αυτά. Τα α-κετοξέα διαθέτουν εκτεταμένη χημεία ως παράγοντες ακυλίωσης (acylation).[3] Επιπλέον, τα άλφα-κετοξέα όπως το φαινυλοπυροσταφυλικό οξύ είναι ενδογενείς πηγές για το ικρίωμα του μονοξειδίου του άνθρακα (ως αεριοδιαβιβαστή) και προφαρμάκου.[4] Important representatives:
- Πυροσταφυλικό οξύ, εκτεταμένο ενδιάμεσο στο μεταβολισμό.
- Οξαλοξικό οξύ, συστατικό του κύκλου του Krebs.[5]
- Άλφα-κετογλουταρικό οξύ, ένα κετοξύ 5 ατόμων άνθρακα που προέρχεται από το γλουταμινικό οξύ. Το άλφα-κετογλουταρικό συμμετέχει στην κυτταρική σηματοδότηση λειτουργώντας ως συνένζυμο.[6] Χρησιμοποιείται συνήθως σε αντιδράσεις τρανσαμίνωσης.
- Τα β-κετοξέα, (beta-ketoacids) ή 3-οξοοξέα (3-oxoacids), όπως το ακετοξικό οξύ, έχουν την κετονομάδα στον δεύτερο άνθρακα από το καρβοξυλικό οξύ. Σχηματίζονται γενικά από τη συμπύκνωση Claisen. Η παρουσία της κετονομάδας στη θέση βήτα τους επιτρέπει να υποστούν εύκολα θερμική αποκαρβοξυλίωση.[7]
- Τα γ-κετοοξέα (Gamma-ketoacids) ή 4-οξοοξέα (4-oxoacids) έχουν την κετονομάδα στον τρίτο άνθρακα του καρβοξυλικού οξέος. Το λεβουλινικό οξύ είναι ένα παράδειγμα.
Τα κετοξέα εμφανίζονται σε μια μεγάλη ποικιλία αναβολικών οδών στο μεταβολισμό. Για παράδειγμα, στα φυτά (συγκεκριμένα, στο κώνειο, στο φυτό στάμνας και στην αίθουσα την κυνάπιο), το 5-οξο-οκτανοϊκό οξύ μετατρέπεται με ενζυματικά και μη ενζυματικά στάδια στην κυκλική κατηγορία αλκαλοειδή της κωνιίνης.[8] Όταν τα επίπεδα σακχάρων και υδατανθράκων που καταναλώνονται είναι χαμηλά, τα αποθηκευμένα λίπη και οι πρωτεΐνες είναι η κύρια πηγή παραγωγής ενέργειας. Τα γλυκογονικά αμινοξέα από τις πρωτεΐνες και/ή γλυκερόλη από τα τριγλυκερίδια μετατρέπονται σε γλυκόζη. Τα κετογονικά αμινοξέα μπορούν να απαμινωθούν για να παράγουν άλφα κετοξέα και κετονοσώματα. Τα άλφα κετοξέα χρησιμοποιούνται κυρίως ως ενέργεια για τα ηπατικά κύτταρα και στη σύνθεση λιπαρών οξέων, επίσης στο ήπαρ.
Παραπομπές
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- ↑ Franz Dietrich Klingler, Wolfgang Ebertz "Oxocarboxylic Acids" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim.
- ↑ Nelson, D. L.; Cox, M. M. "Lehninger, Principles of Biochemistry" 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000. (ISBN 1-57259-153-6).
- ↑ Penteado, Filipe; Lopes, Eric F.; Alves, Diego; Perin, Gelson; Jacob, Raquel G.; Lenardão, Eder J. (16 April 2019). «α-Keto Acids: Acylating Agents in Organic Synthesis». Chemical Reviews 119 (12): 7113–7278. doi:. PMID 30990680.
- ↑ Hopper, Christopher P.; De La Cruz, Ladie Kimberly; Lyles, Kristin V.; Wareham, Lauren K.; Gilbert, Jack A.; Eichenbaum, Zehava; Magierowski, Marcin; Poole, Robert K. και άλλοι. (2020-12-23). «Role of Carbon Monoxide in Host–Gut Microbiome Communication». Chemical Reviews 120 (24): 13273–13311. doi:. ISSN 0009-2665. PMID 33089988. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00586.
- ↑ Kerber, Robert C.; Fernando, Marian S. (October 2010). «α-Oxocarboxylic Acids». Journal of Chemical Education 87 (10): 1079–1084. doi:.
- ↑ Hewitson, K.S.; McNeill, L.A.; Elkins, J.M.; Schofield, C.J. (1 June 2003). «The role of iron and 2-oxoglutarate oxygenases in signalling». Biochemical Society Transactions 31 (3): 510–515. doi:. PMID 12773146.
- ↑ Smith, Michael B. (2017), Functional Group Exchange Reactions, Elsevier, σελ. 137, doi:, ISBN 978-0-12-800720-4, https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/B9780128007204000039, ανακτήθηκε στις 2022-06-01
- ↑ Leete, E.; Olson, J. O. (1970). «5-Oxo-octanoic acid and 5-oxo-octanal, precursors of coniine» (στα αγγλικά). Journal of the Chemical Society D: Chemical Communications (23): 1651–1652. doi:. ISSN 0577-6171. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1970/c2/c29700001651.