- značilnosti
- Funkcije v telesu
- Trioze kot vmesni produkti pri glikolizi, glukoneogenezi in pentose fosfatni poti
- Trioze in cikel Calvin
- Trioze in lipidi bioloških membran in adipocitov
- Trioze in membrane arhebakterij
- Reference
Trioza so monosaharidi trije ogljik, katerega kemijska formula empirični C 3 H 6 O 6 . Obstajata dve triozi: gliceraldehid (aldoza) in dihidroksiaceton (ketoza). Trioze so pomembne pri presnovi, saj povezujejo tri presnovne poti: glikolizo, glukoneogenezo in pot pentoznega fosfata.
Med fotosintezo je cikel Calvin vir trioz, ki služijo za biosintezo fruktoze-6-fosfata. Ta sladkor se na fosforiliran način pretvori s pomočjo encimsko kataliziranih korakov v rezervne ali strukturne polisaharide.
Vir: Wesalius
Trioze sodelujejo pri biosintezi lipidov, ki so del celičnih membran in adipocitov.
značilnosti
Aldozni gliceraldehid ima kiralni atom ogljika in ima zato dva enantiomera, L-gliceraldehid in D-gliceraldehid. Enantiomeri D in L imajo različne kemijske in fizikalne lastnosti.
D-gliceraldehid vrti ravnino polarizirane svetlobe v desno (+) in ima vrtenje D pri 25 ° C + 8,7 °, medtem ko L-gliceraldehid vrti ravnino polarizirane svetlobe v levo (- ) in ima vrtenje D pri 25 ° C od -8,7 °.
Kiralni ogljik v gliceraldehidu je ogljik 2 (C-2), ki je sekundarni alkohol. Fischerjeva projekcija predstavlja hidroksilno skupino (-OH) D-gliceraldehida na desni in OH-skupino L-gliceraldehida na levi strani.
Dihidroksiaceton nima hiralnih ogljikov in nima enantiomernih oblik. Dodajanje hidroksimetilenske skupine (-CHOH) k gliceraldehidu ali dihidroksiacetonu omogoča ustvarjanje novega kiralnega centra. Posledično je sladkor tetroziran, ker ima štiri ogljika.
Dodajanje skupine -CHOH tetrozi ustvari novo kiralno središče. Nastali sladkor je pentoza. Še naprej lahko dodajate -CHOH skupine, dokler ne dosežete največ deset ogljikov.
Funkcije v telesu
Trioze kot vmesni produkti pri glikolizi, glukoneogenezi in pentose fosfatni poti
Glikoliza je sestavljena iz razpada molekule glukoze na dve molekuli piruvata za proizvodnjo energije. Ta pot vključuje dve fazi: 1) pripravljalno fazo ali porabo energije; 2) faza proizvodnje energije Prva je tista, ki proizvaja trioze.
V prvi fazi se vsebnost proste energije glukoze poveča s tvorbo fosfoestov. V tej fazi je darovalec fosfata adenozin trifosfat (ATP). Ta faza se konča s pretvorbo 1,6-bisfosfata fosfoester fruktoze (F1,6BP) v dva triozni fosfat, gliceraldehid 3-fosfat (GA3P) in dihidroksiaceton fosfat (DHAP).
Glukoneogeneza je biosinteza glukoze iz piruvata in drugih vmesnih snovi. Uporablja vse encime glikolize, ki katalizirajo reakcije, katerih biokemični standard Gibbsova energijska variacija je v ravnovesju (ΔGº '~ 0). Zaradi tega imata glikoliza in glukoneogeneza skupne posrednike, vključno z GA3P in DHAP.
Pot pentoznega fosfata je sestavljena iz dveh stopenj: oksidativna faza za glukozo-6-fosfat in druga za tvorbo NADPH in riboze-5-fosfata. V drugi fazi se 5-fosfat riboze pretvori v glikolizacijske vmesnike, F1,6BP in GA3P.
Trioze in cikel Calvin
Fotosinteza je razdeljena na dve stopnji. V prvem primeru pride do reakcij, odvisnih od svetlobe, ki povzročajo NADPH in ATP. Te snovi se uporabljajo v drugi fazi, v kateri prihaja do fiksacije ogljikovega dioksida in tvorbe heksoz iz trioz skozi pot, imenovano Calvin cikel.
V ciklu Calvin encim ribuloza 1,5-bisfosfat karboksilaza / oksigenaza (rubisko) katalizira kovalentno vez CO 2 na pentozo ribulozo 1,5-bisfosfat in razbije nestabilen šest-ogljikov intermediat v dve molekuli trije atomi ogljika: 3-fosfoglicerat.
S pomočjo encimskih reakcij, ki vključujejo fosforilacijo in redukcijo 3-fosfoglicerata, z uporabo ATP in NADP, nastane GA3P. Ta presnovek se pretvori v fruktozo 1,6-bisfosfat (F1,6BP) s presnovno potjo, podobno glukoneogenezi.
Z delovanjem fosfataze se F1,6BP pretvori v fruktozo-6-fosfat. Nato fosfoheksoza izomeraza proizvede glukozni 6-fosfat (Glc6P). Na koncu epimeraza pretvori Glc6P v glukozni 1-fosfat, ki se uporablja za biosintezo škroba.
Trioze in lipidi bioloških membran in adipocitov
GA3P in DHAP lahko tvorita glicerol fosfat, ki je nujen presnovek za biosintezo triacilglicerolov in glicerolipidov. To je zato, ker se lahko oba triozna fosfata medsebojno pretvorita z reakcijo, katalizirano s triozno fosfatno izomerazo, ki vzdržuje oba trioza v ravnovesju.
Encim glicerol-fosfat dehidrogenaza katalizira oksidacijsko-redukcijsko reakcijo, pri kateri NADH podari DHAP par elektronov, da tvori glicerol-3-fosfat in NAD + . L-glicerol 3-fosfat je del skeleta fosfolipida, ki je strukturni del bioloških membran.
Glicerol je prokiran, manjka mu asimetričnih ogljikov, ko pa eden od njegovih dveh primarnih alkoholov tvori fosfoester, ga lahko pravilno imenujemo L-glicerol 3-fosfat ali D-glicerol 3-fosfat.
Glicerofosfolipidi imenujemo tudi fosfogliceridi in jih imenujemo kot derivate fosfatidne kisline. Fosfogliceridi lahko tvorijo fosfoacilglicerole s tvorbo esterskih vezi z dvema maščobnima kislinama. V tem primeru je nastali produkt 1,2-fosfodiacilglicerol, ki je pomemben sestavni del membran.
Glicerofosfataza katalizira hidrolizo fosfatne skupine glicerol 3-fosfata, pri čemer nastane glicerol in fosfat. Glicerol lahko služi kot začetni presnovek za biosintezo triakilgliceridov, ki so pogosti v adipocitih.
Trioze in membrane arhebakterij
Podobno kot evbakterije in evkarioti se iz trioznega fosfata (GA3P in DHAP) tvori glicerol 3-fosfat. Vendar obstajajo razlike: prva je ta, da je 3-fosfat glicerola v membranah arhebakterij L konfiguracije, medtem ko je v membranah evbakterij in evkariontov D konfiguracije.
Druga razlika je v tem, da membrane arhebakterij tvorijo esterske vezi z dvema dolgima ogljikovodikovima verigama izoprenoidnih skupin, medtem ko glirol v evbakterijah in evkariotih tvori esterske vezi (1,2-diacilglicerol) z dvema ogljikovodikovima verigama maščobnih kislin.
Tretja razlika je v tem, da so v membranah arhebakterij substituenti fosfatne skupine in glicerol 3-fosfati drugačni od evbakterij in evkariotov. Na primer, fosfatna skupina je vezana na disaharid α-glukopiranonozil- (1®2) - β-galaktofuranozo.
Reference
- Cui, SW 2005. Živilski ogljikovi hidrati: kemija, fizikalne lastnosti in aplikacije. CRC Press, Boca Raton.
- de Cock, P., Mäkinen, K, Honkala, E., Saag, M., Kennepohl, E., Eapen, A. 2016. Eritritol je pri upravljanju končnih oralnih zdravil učinkovitejši od ksilitola in sorbitola. International Journal of Dentistry.
- Nelson, DL, Cox, MM 2017. Lehningerjevi principi biokemije. WH Freeman, New York.
- Sinnott, ML 2007. Kemija ogljikovih hidratov in biokemija. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
- Stick, RV, Williams, SJ 2009. Ogljikovi hidrati: bistvene molekule življenja. Elsevier, Amsterdam.
- Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Osnove biokemije - življenje na molekularni ravni. Wiley, Hoboken.