Drei Merkmale und Funktionen im Organismus

Der Triosas Es sind drei Carbon -Monosaccharide, deren empirische chemische Formel C ist₃H₆ENTWEDER₆. Es gibt zwei Triosas: Glyceraldehyd. Die Triosas sind im Stoffwechsel wichtig, da sie drei Stoffwechselwege verbinden: Glykolyse, Gluconeogenese und Pentosephosphatweg.

Während der Photosynthese ist der Calvin-Zyklus eine Quelle von Triosas, die für die Fructose-6-Phosphat-Biosynthese dienen. Dieser Zucker wird auf phosphorylierte Weise durch enzymatisch katalysierte Schritte in Reserve- oder Strukturpolysaccharide umgewandelt.

Quelle: Wesalius [Public Domain]

Die Triosas nehmen an der Biosynthese von Lipiden teil, die Teil von Zellmembranen und Adipozyten sind.

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Eigenschaften

Das Glyceraldehyd Aldosa hat ein quirales Kohlenstoffatom und daher zwei Enantiomeros, das L-Glyceraldehyd und das D-Glyceraldehyd. Beide Enantiomere D und L haben unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften.

Das D-Glyceraldehyd zerbrochen die Ebene des polarisierten Lichts nach rechts (+) und hat eine Rotation [α] D bei 25 ° C von +8.7 °, während das L-Glyceraldehyd die Ebene des polarisierten Lichts links (-) bruchte und eine Rotation hat [α] D, bei 25 ° C, von -8.7 °.

Der chirale Kohlenstoff aus Glyceraldehyd ist Carbon 2 (C-2), ein sekundärer Alkohol. Die Fischer-Projektion repräsentiert die Hydroxylgruppe (-OH) des D-Glyceraldehyd nach rechts und die OH-Gruppe der linken L-Glyce.

Dihydroxyaceton fehlen chiralen Kohlenstücken und haben keine enantiomeren Formen. Die Zugabe einer Hydroxymethylengruppe (-CHOH) zu Glyceraldehyd oder Dihydroxyaceton ermöglicht die Schaffung eines neuen chiralen Zentrums. Folglich ist Zucker eine Tetrosa, weil er vier Kohlenstoffe hat.

Das Hinzufügen einer Gruppe -Cha zu Terosa schafft ein neues chirales Zentrum. Gebildeter Zucker ist eine Pentose. Gruppen -Ch können weiterhin maximal zehn Kohlenstoffe hinzugefügt werden.

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Funktionen im Organismus

Die Triosas als Vermittler in der Glykolyse, Gluconeogenese und dem Pentosa -Phosphatweg

Glykolyse besteht aus dem Bruch des Glucosemoleküls in zwei Pyruvatmolekülen, um Energie zu erzeugen. Diese Route impliziert zwei Phasen: 1) Vorbereitungsphase oder Energieverbrauch; 2) Energieerzeugungsphase. Der erste ist derjenige, der die Triosas produziert.

In der ersten Phase wird der glukosefreie Energiegehalt durch Bildung von Phosphoéstern erhöht. In dieser Phase ist das Adenosin -Triffosphat (ATP) der Phosphatspender. Diese Phase kultiviert mit der Umwandlung von Fructose Phosphoéster 1,6-Biphosphat (F1.6bp) in zwei Triosas-Phosphat, Glyceraldehyd 3-phosphat (GA3P) und Dihydroxyaceton-Phosphat (DHAP) (DHAP).

Die Glukoneogenese ist die Glucose -Biosynthese aus Pyruvat und anderen Vermittlern. Verwenden Sie alle Glykolyse -Enzyme, die Reaktionen katalysieren, deren biochemische Standardergievariation im Gleichgewicht liegt (δgº '~ 0). Aus diesem Grund haben Glykolyse und Gluconeogenese häufig Vermittler, einschließlich GA3P und DHAP.

Der Pentosephosphatweg besteht aus zwei Stadien: einer oxidativen Phase von Glucose-6-phosphat und einer anderen Bildung von NADPH und Ribosa-5-Phosphat. In der zweiten Phase wird die 5-Phosphat-Ribose in Glykolyse-Vermittler F1.6bp und GA3P umgewandelt.

Die Triosas und der Calvin -Zyklus

Die Photosynthese ist in zwei Phasen unterteilt. Im ersten treten leichte abhängige Reaktionen auf, die NADPH und ATP erzeugen. Diese Substanzen werden in der zweiten verwendet, in der die Fixierung von Kohlendioxid- und Hexose -Bildung aus Triosas durch einen Pfad vorliegt, der als Calvin -Zyklus bekannt ist.

Im Calvin-Zyklus katalysiert das 1,5-Biphary-Oxygenase (Rubisco) -Ribuloseenzym die kovalente Vereinigung des CO katalysiert₂ Zum Pentose Ribulosa 1,5-Biphosphat und bricht den instabilen Vermittler von sechs Kohlenstoffatomen in zwei Molekülen von drei Kohlenstoffatomen.

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Durch enzymatische Reaktionen, die Phosphorylierung und Reduktion von 3-phosphoglycerat unter Verwendung von ATP und NADP umfassen, tritt GA3P auf. Dieser Metaboliten wird durch einen Stoffwechselweg, der der Gluconeogenese ähnelt, in 1,6-Biphosphat-Fructose (F1.6BP) umgewandelt.

Durch Wirkung einer Phosphatase wird F1.6bp in Fructose-6-Phosphat umgewandelt. Dann produziert eine Isomase-Phosphhexose Glucose 6-phosphat (GLC6P). Schließlich wandelt eine Epicherase GLC6P in Glucose 1-Phosphat um, die zur Stärkebiosynthese dient.

Die Triosas und Lipide von biologischen und adipozyten Membranen

GA3P und DHAP können Phosphatglycerin bilden, das ein notwendiger Metaboliten für die Biosynthese von Triacylglycerolen und Glycerolipiden ist. Dies liegt daran.

Das Glycerin-Phosphat-Enzym-Dehydrogenase katalysiert eine Oxid-Reduktionsreaktion, bei der die NADH ein paar Elektronen an die DHAP spendet, um 3-phosphat-Glycerin und NAD zu bilden⁺. L-Glycerin-3-phosphat ist Teil des Skeletts von Phospholipiden, die strukturelle Bestandteile biologischer Membranen sind.

Das Glycerin ist proquiral, es fehlen asymmetrische Kohlenstoff.

Glyceophospholipide werden auch als Phosphoglyceride bezeichnet, die als Phosphatidsäure bezeichnet werden. Phosphoglyceride können Phosphoacylglycerines bilden, indem sie Esterbindungen mit zwei Fettsäuren bilden. In diesem Fall beträgt das resultierende Produkt 1,2-phosphodiacylglycerol, was ein wichtiger Bestandteil von Membranen ist.

Eine Glyceophosphase katalysiert die Hydrolyse der 3-phosphat-Glycerinphosphatgruppe, wodurch Glycerin mehr Phosphat erzeugt wird. Glycerin kann als Startmetaboliten für die Biosynthese von Triacylglyceriden dienen, die bei Adipozyten häufig sind.

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Die Triosas und Membranen der Archäeobakterien

Ähnlich wie Eubakterien und Eukaryoten wird 3-phosphat-Glycerin aus Triosas-Phosphat (GA3P und DHAP) gebildet. Es gibt jedoch Unterschied.

Ein zweiter Unterschied besteht darin, dass Archaeobakterien-Membranen Esterverbindungen mit zwei langen Kohlenwasserstoffketten von Isoprenoidgruppen bilden, während in Eubakterien und Eukaryoten das Glycerol Esterbindungen (1,2-Diakilglycerol) mit zwei Kohlenwasserstoffketten von Fettsäuren bildet.

Ein dritter Unterschied besteht darin, dass in Archaeobakterienmembranen Ersatz im Phosphat und 3-phosphat-Glycerin von denen von Eubakterien und Eukaryoten unterscheiden. Zum Beispiel ist die Phosphatgruppe mit Disaccharid verbunden α-Glucopiranso- (1®2)-β-Galatofuranosa.

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