Značilnosti in aplikacije dihidroksiaceton fosfat (DHAP)

The Dihidroksiaceton fosfat To je skrajšana kemična spojina pod kratico DHAP. Je posrednik na nekaterih presnovnih poteh živih organizmov, kot sta glikolitična razgradnja ali glikoliza, pa tudi v ciklu Calvin v rastlinah.

Biokemično je DHAP produkt delovanja encima aldolaze na fruktoza-1,6-bifosfatu (FBP), kar povzroča aldolitsko razpad, kar ima za posledico dve spojini treh karbonov: DHAP in gliceraldehid 3-fosfat (Braed).

Vir: David T. MacPherson [javna domena]

V ciklu Calvin aldolaza izvaja obratno reakcijo, kondenzira molekule DHAP z molekulami za vrzel, da tvori heksozo.

[TOC]

Značilnosti

DHAP je razvrščen znotraj molekul, znanih kot ketotriosi. To so monosaharidi, ki jih sestavlja tri -ogljikova veriga (triosas) s karbonilno skupino v osrednjem ogljiku (C2).

Vrzel in DAHP sta funkcionalna izomeri in sestavljata najpreprostejše ogljikove hidrate znotraj biološko aktivnih organskih molekul.

Čeprav sta kemična struktura številnih običajnih ogljikovih hidratov, kot sta vrzel in DHAP, aldehidi in ketoni, jih podeljuje z izrazom ogljikovega hidrata za sklicevanje na neposredne derivate saharidov.

DHAP v glikolizi

V glikolizi serija reakcij razgradi glukozo na piruvat. Ta razgradnja se postopoma pojavlja v 10 zaporednih korakih, kjer so vključeni različni encimi in nastajajo različni posredniki, ki so vsi fosforilirani.

DHAP se pojavi v glikolizi v četrti reakciji tega procesa, ki je sestavljen iz rupture FBP v dveh ogljikovih hidratih treh ogljika (triozas), od tega le vrzel nadaljuje zaporedje glikolize, medtem ko je treba DHAP preoblikovati v pretvorbo DHAP vrzel, da sledimo tej poti.

Vam lahko služi: enantiomeri

To reakcijo katalizira aldolaza (fruktoza biphaptat.

Ta reakcija se pojavi le, če ima heksoza razdeljeno karbonilno skupino v C2 in hidroksil v C4. Zaradi tega se prej pojavi izomerizacija glukoze-6-fosfata (G6P) v fruktoznem 6-fosfatu (F6p).

V peto reakcijo glikolize je vključen tudi DHAP, v primeru izomerizacije vrzeli s trifazno izomezo ali tim fosfatnim encimom. S to reakcijo se konča prva faza razgradnje glukoze.

Reakcija aldolaze

Na aldolski rupturi sta dva posrednika, kjer DHAP za 90% ravnotežne mešanice.

Obstajata dve vrsti aldlazaze: a) tipa I aldolaza je prisotna v živalskih in rastlinskih celicah, za katero je značilna tvorba schiffove baze med encimsko aktivno mesto in karbonil FBP. b) Aldolaza tipa II najdemo v nekaterih bakterijah in glivah, ima kovino na aktivnem mestu (običajno Zn).

Aldolična ruptura se začne z adhezijo substrata na aktivno mesto in odstranjevanjem protona β-hidroksilne skupine, ki tvori bazo protona (iminio kation). Ruptura karbonov C3 in C4 ustvarja sproščanje vrzeli in tvorbo posrednika, imenovanega za ljubezen.

Enamina je pozneje stabilizirana, zato se tvori iminio kation, ki je hidrolizirana, ki končno sprosti DHAP in tako regenerira prosti encim.

Lahko vam služi: maleiko kislina: struktura, lastnosti, pridobivanje, uporabe

V celicah s tipom II aldos²⁺, Tisti, ki stabilizira posrednik, se zaljubi, da lahko sprosti DHAP.

Tim reakcija

Kot rečeno, je koncentracija ravnovesja DHAP večja od koncentracije vrzeli.

Ta preobrazba se zgodi zahvaljujoč encimu Tim. To je peta reakcija procesa glikolitične razgradnje in v njem so ogljikovi C1 in C6 ogljiki C3 vrzeli, medtem ko C2 in C5 karboni postanejo C2 in C3 in C4 glukoze, ki ju pretvorijo v C1 Vrzel.

Tim encim velja za "popoln encim", ker difuzija nadzoruje hitrost reakcije, kar pomeni, da je izdelek oblikovan tako hitro kot aktivno mesto encima in njegov substrat skupaj.

V reakciji transformacije DHAP na vrzel nastane posrednik, imenovan Enediol. Ta spojina je sposobna dati protonom hidroksilskih skupin v ostanek z aktivnega mesta Encima Tim.

DHAP v ciklu Calvin

Cikel Calvin je ogljikov fotosintetski redukcijski cikel (PCR), ki predstavlja temno fazo procesa fotosinteze rastlin. Na tej stopnji se za proizvodnjo ogljikovih hidratov uporabljajo izdelki (ATP in NADPH), pridobljeni v svetleči fazi postopka.

Lahko vam služi: cikopropan (C3H6)

V tem ciklu je nastalo šest molekul vrzeli, od katerih se dve z izomerizacijo pretvorita v DHAP, zahvaljujoč delovanju encima Tim, v obratni reakciji na to, da se je pojavila pri razgradnji glikolize. Ta reakcija je reverzibilna, čeprav se ravnovesje v primeru tega cikla in za razliko od glikolize premakne k pretvorbi vrzeli v DHAP.

Te molekule DHAP lahko nato sledijo dva načina, ena je aldolna kondenzacija, ki jo katalizira aldolaza, v kateri se kondenzira z molekulo vrzeli, da tvori FBP.

Druga reakcija, ki lahko vzame enega od DHAP, je fosfatna hidroliza, ki jo katalizira bifosfataza beheptula. Na tej zadnji poti reagira z eripcijo in tvori 1,7-bifosfat.

DHAP v glukoneogenezi

V glukoneogenezi se nekatere ne -glucidne spojine, kot so piruvat, laktat in nekatere aminokisline, pretvorijo v glukozo. V tem procesu se DHAP znova pojavi z izomerizacijo molekule vrzeli s Timovim delovanjem in nato z aldično kondenzacijo, da postane FBP.

Reference

1. Bailey, str. S., & Bailey, c. Do. (1998). Organska kemija: pojmi in aplikacije. Ed. Pearson Education.
2. Devlin, t. M. (1992). Učbenik biokemije: s kliničnimi korelacijami. John Wiley & Sons, Inc.
3. Garrett, r. H., & Grisham, c. M. (2008). Biokemija. Ed. Thomson Brooks/Cole.
4. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2006). Lehningerjeva načela Biokemije 4. izdaja. Ed Omega. Barcelona.
5. Rawn, j. D. (1989). Biokemija (Ne. 577.1 RAW). Ed. Medameriški-McGraw-Hill
6. Voet, d., & Voet, J. G. (2006). Biokemija. Ed. Pan -american Medical.