Ketokyselina

Ketokyseliny (tiež nazývané oxokyseliny - pozor však na zámenu s anorganickými kyselinami s rovnakým názvom) sú organické zlúčeniny obsahujúce karboxylovú skupinu a ketónovú skupinu. Alfa-ketokyseliny sú obzvlášť dôležité, pretože sa v biochémii objavujú v rôznych metabolických cykloch.

Pyruvát (hore), acetoacetát (v strede) and kyselina levulínová (dole)

Ketokyseliny rozdeľujeme podľa vzájomnej polohy ketoskupiny a karboxylovej skupiny. Bežné druhy sú:

• Alfa-ketokyseliny (tiež 2-oxokyseliny), ako napríklad pyruvát, majú ketoskupiny na uhlíku hneď vedľa karboxylovej skupiny. Jednou z dôležitých alfa-ketokyselín je oxalacetát, ktorá vystupuje v citrátovom cykle. Ďalšou je alfa-ketoglutarát, ketokyselina s piatimi uhlíkmi, ktorý vzniká z kyseliny glutámovej. Alfa-ketoglutarát sa účastní bunkovej signalizácie, kde funguje ako koenzým, a transaminačných reakcií. Alfa-ketokyseliny je možné využiť ako acylačné činidla.
• Beta-ketokyseliny (tiež 3-oxokyseliny), ako napríklad acetoacetát, majú ketoskupinu na druhom uhlíku od karboxylovej kyseliny. Môžu sa tvoriť Claisenovou kondenzáciou (kondenzačná reakcia dvoch esterov za tvorby diketónu).
• Gama-ketokyseliny (tiež 4-oxokyseliny), ako napríklad kyselina levulínová, majú ketoskupinu na treťom uhlíku od karboxylovej skupiny.

Ketokyseliny sa nachádzajú v mnohých anabolických dráhach v metabolizme vo všetkých organizmoch. U rôznych rastlín, ako napríklad bolehlav škvrnitý alebo rastlín z čeľade krčiažnikovité, sa 5-oxooktánová kyselina mení pomocou enzýmových i neenzýmových reakcií na cyklické alkaloidy na báze koniínu.

Pri nedostatku cukrov ako zdroja energie sú organizmy schopné využiť uložené lipidy a proteíny ako zdroj energie. Glukogénne aminokyseliny sú premieňané na glukózu, ketogénne aminokyseliny sú deamináciou premieňané na alfa-ketokyseliny a ketolátky. Ketokyseliny vznikajú i počas beta-oxidácie lipidov.

Alfa-ketokysliny sú využívané primárne ako zdroj energie pre bunky pečene, rovnako sa využívajú v syntéze mastných kyselín.