- jellemzők
- A test funkciói
- Triózok, intermedierekként a glikolízisben, a glükoneogenezisben és a pentóz-foszfát útjában
- A triózok és a Kálvin-ciklus
- Biológiai membránok és adipociták triózai és lipidei
- Régészeti baktériumok triózai és membránjai
- Irodalom
A trióz monoszacharidok, három szén, amelyek kémiai képlete empirikus C 3 H 6 O 6. Két trióz van: glicerialdehid (aldóz) és dihidroxi-aceton (ketóz). A triózok fontosak az anyagcserében, mivel három metabolikus útvonalat kapcsolnak össze: a glikolízist, a glükoneogenezist és a pentóz-foszfát útvonalat.
A fotoszintézis során a Calvin-ciklus olyan triózok forrása, amelyek a fruktóz-6-foszfát bioszintézisére szolgálnak. Ezt a cukrot foszforilált módon enzimatikusan katalizált lépésekkel tartalék- vagy szerkezeti poliszacharidokká alakítják.
Forrás: Wesalius
A triózok részt vesznek a sejtmembránok és az adipociták részét képező lipidek bioszintézisében.
jellemzők
Az aldeóz-glicerraldehidnek királis szénatomja van, és ezért két enantiomerje van, L-glicerraldehid és D-glicerraldehid. Mind a D, mind az L enantiomerek eltérő kémiai és fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek.
A D-glicerraldehid a polarizált fény síkját jobbra forgatja (+), és D forgása 25 ° C-on + 8,7 °, míg az L-glicerraldehid a polarizált fény síkját balra forgatja (-).), és D forgása 25 ° C-on -8,7 °.
A gliceráldehidben lévő királis szén 2 (C-2) szén, amely egy szekunder alkohol. A Fischer-vetítés a jobb oldalon a D-glicerraldehid hidroxilcsoportját (-OH), a bal oldalon az L-glicerraldehid OH-csoportját ábrázolja.
A dihidroxi-acetonon nincs királis szén, és nincs enantiomer formája. A hidroxi-metilén-csoport (-CHOH) hozzáadása glicerraldehidhez vagy dihidroxi-acetonhoz lehetővé teszi egy új királis központ létrehozását. Következésképpen a cukor tetróz, mert négy szénatomot tartalmaz.
A -CHOH csoport hozzáadása a tetrózhoz új királis központot hoz létre. A képződött cukor pentóz. Addig folytathatja a -CHOH csoportok hozzáadását, amíg el nem éri a tíz szénatomot.
A test funkciói
Triózok, intermedierekként a glikolízisben, a glükoneogenezisben és a pentóz-foszfát útjában
A glikolízis abban áll, hogy a glükózmolekulát két piruvátmolekulára bontják, hogy energiát nyerjenek. Ez az út két szakaszból áll: 1) előkészítő szakasz, vagy energiafogyasztás; 2) energiatermelési fázis. Az első az, amely előállítja a triózt.
Az első fázisban a glükóz szabad energiatartalma foszfoészterek képződésével növekszik. Ebben a fázisban az adenozin-trifoszfát (ATP) a foszfát donor. Ez a fázis a foszfoészter-fruktóz-1,6-biszfoszfát (F1,6BP) két trióz-foszfáttá, glicerid-aldehid-3-foszfáttá (GA3P) és dihidroxi-aceton-foszfáttá (DHAP) történő átalakulásával jár.
A glükoneogenezis a glükóz bioszintézise a piruvátból és más közbenső termékekből. Az összes olyan reakciót katalizáló glikolízis enzimet alkalmazza, amelynek biokémiai standardja a Gibbs energiaváltozása egyensúlyban van (ΔGº '~ 0). Emiatt a glikolízisnek és a glükoneogenezisnek közös közvetítői vannak, beleértve a GA3P-t és a DHAP-t.
A pentóz-foszfát út két szakaszból áll: egy oxidatív fázisból glükóz-6-foszfáthoz, egy másik pedig NADPH és ribóz-5-foszfát képződéséhez. A második fázisban a ribóz-5-foszfát glikolízis közbenső termékekké alakul át, F1,6BP és GA3P.
A triózok és a Kálvin-ciklus
A fotoszintézis két szakaszra oszlik. Az elsőben fényfüggő reakciók fordulnak elő, amelyek NADPH-t és ATP-t eredményeznek. Ezeket az anyagokat a második szakaszban használják, amelyben a szén-dioxid rögzül és hexózok képződnek triózokból a Calvin-ciklusnak nevezett útvonalon.
A Calvin-ciklusban a ribulóz-1,5-bisz-foszfát-karboxiláz / oxigénáz (rubisco) enzim katalizálja a CO 2 kovalens kötődését a pentóz-ribulóz-1,5-bisz-foszfátra, és az instabil hatszén-köztiterméket két molekulára bontja. három szénatom: 3-foszfo-glicerát.
Enzimatikus reakciók révén, amelyek tartalmazzák a foszforilációt és a 3-foszfo-glicerát redukcióját, ATP és NADP alkalmazásával, előállítják a GA3P-t. Ez a metabolit a glükoneogenezishez hasonló metabolikus úton fruktóz-1,6-biszfoszfáttá (F1,6BP) alakul.
A foszfatáz hatására az F1,6BP fruktóz-6-foszfáttá alakul. Ezután egy foszfohexóz-izomeráz termel glükóz-6-foszfátot (Glc6P). Végül egy epimeráz a Glc6P-t glükóz-1-foszfáttá alakítja, amelyet keményítőbioszintézishez használnak.
Biológiai membránok és adipociták triózai és lipidei
A GA3P és a DHAP glicerin-foszfátot képezhet, amely szükséges metabolit a triacil-glicerinek és a glicerinipidek bioszintéziséhez. Ennek oka az, hogy mindkét trióz-foszfát átalakítható egy olyan reakcióval, amelyet a trióz-foszfát-izomeráz katalizál, amely mindkét triózt egyensúlyban tartja fenn.
A glicerin-foszfát-dehidrogenáz enzim egy oxidációs-redukciós reakciót katalizál, amelyben a NADH elektronpárt DHAP-nak adományoz, hogy glicerin-3-foszfátot és NAD + -ot képezzen. Az L-glicerin-3-foszfát a foszfolipid váz része, amely a biológiai membránok szerkezeti része.
A glicerin prochiral, hiányzik aszimmetrikus szénatomok, de ha a két primer alkohol egyike foszfésztert képez, akkor helyesen nevezhető L-glicerin-3-foszfáttá vagy D-glicerin-3-foszfáttá.
A glicerofoszfolipideket foszfo-glicerideknek is nevezik, amelyeket foszfatidsav származékaiként neveznek. A foszfo-gliceridek foszfoacil-glicerineket képezhetnek azáltal, hogy két zsírsavval észterkötéseket hoznak létre. Ebben az esetben a kapott termék 1,2-foszfodiacil-glicerin, amely a membránok fontos alkotóeleme.
A glicerofoszfatáz katalizálja a glicerin-3-foszfát foszfátcsoportjának hidrolízisét, glicerint és foszfátot állítva elő. A glicerin szolgálhat kiindulási metabolitként az adipocitákban gyakori triacil-gliceridek bioszintéziséhez.
Régészeti baktériumok triózai és membránjai
Az eubakteriákhoz és az eukariótákhoz hasonlóan a glicerin-3-foszfát trióz-foszfátból (GA3P és DHAP) képződik. Vannak azonban különbségek: az első az, hogy a régóbaktériumok membránjain a glicerin-3-foszfát L-konfigurációjú, míg az eubakteriák és az eukarióták membránjaiban D-konfigurációjú.
A másik különbség az, hogy az archebaktériumok membránjai észterkötéseket képeznek az izoprenoidcsoportok két hosszú szénhidrogénláncával, míg az eubakteriákban és az eukariótokban a glicerin észterkötéseket (1,2-diacil-glicerin) képez két zsírsav-szénhidrogénlánccal.
A harmadik különbség az, hogy az archebaktériumok membránjain a foszfátcsoport és a glicerin-3-foszfát szubsztituensei különböznek az eubakteriák és az eukarióták szubsztituenseitől. Például a foszfátcsoport kapcsolódik az α-glükopiranozil- (1® 2) - β-galaktofuranóz diszacharidhoz.
Irodalom
- Cui, SW 2005. Élelmiszer-szénhidrátok: kémia, fizikai tulajdonságok és alkalmazások. CRC Press, Boca Raton.
- de Cock, P., Mäkinen, K, Honkala, E., Saag, M., Kennepohl, E., Eapen, A. 2016. Az eritritol hatásosabb, mint a xilitol és a szorbitol, a száj-egészségügyi végpontok kezelésében. Fogászat Nemzetközi Folyóirata.
- Nelson, DL, Cox, MM 2017. Lehninger Principles of Biochemistry. WH Freeman, New York.
- Sinnott, ML 2007. Szénhidrát kémia és biokémiai szerkezet és mechanizmus. Királyi Kémiai Társaság, Cambridge.
- Stick, RV, Williams, SJ 2009. Szénhidrátok: az élet nélkülözhetetlen molekulái. Elsevier, Amszterdam.
- Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW, 2008. A biokémia alapjai - élet molekuláris szinten. Wiley, Hoboken.