3-phosphat-Glycerinstruktur, Eigenschaften, Funktionen

Er 3-phosphat-Glycerin Es handelt sich. Dieses Molekül dient als Metaboliten für die Gluconeogenese, die Biosynthese von Triacylglycerin und Biosynthese von zweiten Botenstücken wie Diacylglycerin (DAG).

Andere Funktionen von 3-phosphat-Glycerin sind die Biosynthese von Glycepholipiden wie Cardiolipin, Plasmalogenen und Alkylacylglycephospholipipiden. Nehmen Sie außerdem an einem Shuttle teil, mit dem Sie NAD regenerieren können⁺ Im Cytosol.

Quelle: Mzaki [Public Domain]

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Struktur und Eigenschaften

Die empirische Formel von 3-phosphat-Glycerin ist c₃H₉ENTWEDER₆P und hat drei Kohlenstoffatome. Kohlenstoffatome 1 und 3 (C-1 und C-3) bilden Hydroxymethylgruppen (-ch2OH), während Kohlenstoffatom 2 (C-2) eine hydroxymyney-Gruppe (-Cha) bildet. Das Sauerstoffatom der Hydroxymethylgruppe von C-3 bildet eine Esterverbindung mit einer Phosphatgruppe.

Es gibt Synonyme für 3-phosphat-Glycerin, wie 1,2,3-Propanestriol, 1- (Phosphatdihydrogen) und 2,3-Dihydroxipropil-Dihydrogenphosphat, 3-Phosphoglycerol. Sein Molekulargewicht beträgt 172,07 g/mol.

Standard -Gibbs -Veränderung der freien Energie (δgº) der 3 -phosphat -Glycerinphosphatgruppe ist -9.2 kJ/mol beträgt.

Dieser Metaboliten wird in einen Vermittler der Glykolyse verwandelt. Wenn die zelluläre Energielast hoch ist, wird die Fluss durch die Glykolyse verringert und das Phosphat Dihydroxyaceton (DHAP) als Ausgangsmaterial für Biosynthesewege dient.

Funktionen

Glukoneogenese und über Pentosephosphat

Glycerin dient als Metaboliten für anabolische Wege. Dazu muss es durch zwei Schritte in einen glykolytischen Vermittler umgewandelt werden, bei dem die Glycerolkinase und Glycerolphosphat-Dehydrogenaseglycerin das Dihydroxyaceton-Phosphat (DHAP) -Intermediär (DHAP) bilden müssen (DHAP).

Das Enzymglycerinkinase katalysiert die Übertragung einer Phosphatgruppe aus dem ATP (Adenosin tryphosphat) auf Glycerin, wobei 3-phosphat- und adp-Glycerin (Adenosin-Diphosphat) bildet. Als nächstes 3-phosphat-Glycerin-Dehydrogenase-Katalyz.

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3-phosphat (reduzierte) Glycerinelektronen werden auf NAD abgetreten⁺ (oxidiert), bilden DHAP (rosty) und nadh (reduziert). Der DHAP ist ein Zwischenmetaboliten der Glykolyse, das karbonierte Skelette für anabolische Wege wie Glykogen- und Nucleotidbiosynthese liefert.

Durch Gluconeogenese gebildete Glucose 6-Phosphat kann in Richtung der Glykogenbiosynthese oder zum Pentosephosphatpfad weitergeleitet werden. Während der Glykogenbiosynthese in der Leber wird 6-phosphat-Glucose in 1-phosphat-Glucose umgewandelt. Während des Pentosephosphatweges wird 6-phosphat-Glukose in 5-phosphat-Ribose umgewandelt.

Biosynthese von Triacylglycerinolen

Triacilglycerin sind neutrale Lipide (sie haben keine Last), die kovalent kovalent vereinigte Fettsäureester haben. Trialgliceroles werden aus Acylgrad-CoA- und Glycerol 3-Phosphat- oder DHAP-Estern synthetisiert.

Glyceroneogenese ist die neue Biosynthese von Glycerin aus Oxalacetat unter Verwendung von Gluconeogenese -Enzymen. Das Carboxylase -Pyruvat verwandelt Pyruvat in Oxalooacetat und Fosfoenolpiruvat Carboxicase (PEPCK) verwandelt Oxalooacetat in Phosphoenolpiruvat, ein glykolytischer Intermediär.

Phosphoenolpiruvat setzt den Weg der Gluconeogeensis zur Biosynthese von DHAP fort. So gebildete Glycerin wird für die Biosynthese von Triacylglycerinolen verwendet.

Während des Hungerraums werden 30% der Fettsäuren, die in die Leber gelangen, auf Triacylglycerines und exportiert wie sehr niedrige Dichte -Lipoproteine ​​(VLDL).

Die Adipozyten haben zwar keine Glukoneogenese, die Fosphoenolpyruvat -Carboxychinase (PEPCK), die an der Glyceogenese beteiligt ist, die für die Biosynthese von Tricilglyceroll erforderlich ist.

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Gemeinsame Glycephalipiden

Glycerophospholipide sind 3-phosphat-Glycerol-Trifes, bei denen Phosphat der polare Kopf ist. Die C-1- und C-2 bilden Esterbindungen mit gesättigten Fettsäuren wie Palmitat oder Sotheate und eine ein ungesättigte Fettsäure wie Öl. Diese Beschreibung entspricht Phosphatidat, dem einfachsten Glyceopospolipid.

In den Zellmembranen der Eukaryoten dient Phosphatidat als Vorstuf.

Die Verteilung von Lipiden (Glycepholipipiden, Sphyningophospholipide, Sphyngoglycolipiden, Cholesterin) in Zellmembranen ist nicht gleichmäßig. Zum Beispiel ist die interne Monoschicht der Erythrozytenmembran reich an Glyceceopholipiden, während die äußere Monoschicht reich an Sphingolipiden ist.

Glyceophospholipide sind wichtig, da sie an der zellulären Signalübertragung beteiligt sind. Durch die Wirkung von Phospholipase-Enzymen wie Phospholipase C, die die Esterverbindung auf dem C-3 (DAG).

Häufig enthalten Schlangengifte Phospholipase A2, die die Glycerophospholipide brechen. Dies führt zu Schäden an Geweben durch Bruch der Membranen. Befreite Fettsäuren wirken als Reinigungsmittel.

Weniger häufige Glycephalipide

Eukaryot -Zellmembranen enthalten andere Phospholipide wie Cardiolipin, Plasmalogene und Alkyloglyphyphiphospholipiden.

Cardiolipin ist ein Phospholipid, das zuerst aus dem Herzgewebe isoliert wurde. Seine Biosynthese erfordert zwei Phosphatidylglycerolmoleküle. Plasmalogene enthalten Kohlenwasserstoffketten, die mittels einer Vinyletherverbindung mit dem Glycerin C-1 verbunden sind. Bei Säugetieren sind 20% der Glycepholipiden Plasmalogene.

In den AlquylglycePhospholipiden wird ein gemieter Substituent am C-1 von Glycerin mittels Ether Union befestigt. Diese Glycepholipiden sind weniger häufig als Plasmalogene.

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NAD -Regeneration⁺ Im Cytosol

Der Skelettmuskel, das Gehirn und der Muskel von fliegenden Insekten verwenden das 3-phosphat-Glycerin-Shuttle. 3-phosphat-Glycerin besteht hauptsächlich aus zwei Isoenzymen: 3-phosphat-Dehydrogenaseglycerin und einer Flavoprotein-Dehydrogenase.

3-phosphatglycerindehydrogenase katalysiert die Oxidation von zytosolischem NDH. Diese NADH tritt in der Glykolyse auf, im Pass. 3-phosphatglycerindehydrogenase katalysiert die Übertragung von zwei Elektronen aus NADH (reduziert) auf das Dihydroxyaceton-Phosphat-Substrat (oxidiert).

3-phosphat-Dehydrogenase-Katalyseprodukte sind NAD⁺ (oxidiert) und 3-phosphatglycerin (reduziert). Letzteres wird durch eine Flavoprotein -Dehydrogenase oxidiert, die in der inneren Membran der Mitochondrien vorkommt. Auf diese Weise wird die DHAP recycelt.

Flavoprotein -Dehydrogenase liefert Elektronen zur Elektronenförderkette. Aus diesem Grund dient die NADH des Cytosols für die Biosynthese von 1,5 ATP -Molekülen durch oxidative Phosphorylierung in der Elektronenförderkette. Die NAD -Regeneration⁺ In Cytosol ermöglicht die Glykose fort. Der GAPDH verwendet NAD⁺ als Substrat.

Verweise

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