Erihrozne lastnosti, struktura, funkcije

The erizirani To je monosaharid, štirih ogljikovih imetnikov, katerega empirična formula je c₄H₈Tudi₄. Obstajata dva štiriogljična sladkorja (tetrosa), ki izhajata iz gliceraldehida: erihrous in trese, oba sta polihidroksi-aldehidi (Aldals). Erythruse je edina tetroza, ki je polihidroksi-ektona (ketoza). Izhaja iz dihidroxyaceton.

Od treh tetrosoznih (erihroznih, treznih, eritroloških) je najpogostejši erih, ki je na presnovnih poteh, kot so pot pentoznega fosfata, cikel Calvin ali biosinteza esencialnih in aromatičnih aminokislin.

Vir: ED (Edgar181) [javna domena]

[TOC]

Struktura

Ogljikov atom (C-1) erihrousa je karbonilni ogljik skupine aldehida (-cho). Carbons Atoma 2 in 3 (C-2 in C-3) sta dve skupini hidroksimetilena (-Choh), ki sta sekundarni alkoholi. Carbon Atom 4 (C-4) je primarni alkohol (-CH₂OH).

Sladkorji s konfiguracijo D, kot je erih, so bolj obilni kot sladkorji s konfiguracijo L. Erih ima dva kiralna ogljika C-2 in C-3, ki sta asimetrična središča.

V Fisherjevi projekciji erihrousa ima najbolj oddaljeni asimetrični ogljik glede na aldehidno karbonilno skupino konfiguracijo D-gliceraldehida. Zato je hidroksilna skupina C-3 (-OH) predstavljena na desni strani.

D-ertrosa se razlikuje od D-trdne v konfiguraciji okoli asimetričnega ogljika C-2: Pri predstavitvi Fisherja je hidroksilna skupina (-OH) D-ritrosa na desni. Nasprotno, v D-Treaty je na levi strani.

Dodatek skupine hidroksimetilena v D-Ertrosa ustvari nov kiralni center. Oblikovana sta dva konfiguracija s petimi ogljikovimi sladkorji (pentoza) D, in sicer: D-liboza in D-Arabinosa, ki se razlikujeta v konfiguraciji C-2.

Lahko vam služi: sonora flora in favna

Značilnosti

V celicah najdemo erihrous v 4-fosfatni erihrni obliki in se pojavlja iz drugih fosforiliranih sladkorjev. Fosforilacija sladkorjev ima funkcijo dviga njegovega hidroliznega energetskega potenciala (ali Gibbsove energijske variacije, ΔG).

Kemična funkcija, ki je fosforilirana v sladkorjih, je primarni alkohol (-CH₂OH). Ogljikovi erihrozni 4-fosfat prihajajo iz glukoze.

Med glikolizo (ali rupturo glukozne molekule za pridobivanje energije) se primarna hidroksilna skupina C-6 glukoze fosforilira s prenosom fosfatne skupine iz adenozin trifosfata (ATP). To reakcijo katalizira encim heksokinaze.

Po drugi strani pa kemična sinteza kratkih sladkorjev, kot je D-eriroza.

Čeprav ga ni mogoče izvesti v vodni raztopini, je mogoče uporabiti tetracetat, ki reže A-diole in je tudi bolj specifičen kot periost. O-glikoza se oksidira v prisotnosti ocetne kisline, ki tvori 2,3 di-o-formil-d-eritroza, katere hidroliza proizvaja D-eritrozo.

Razen erihroznih so monosaharidi v svoji ciklični obliki, ko so kristalizirani ali v raztopini.

Delovanje

Erihrozni 4-fosfat ima pomembno vlogo v naslednjih presnovnih poteh: pot pentoznega fosfata, cikla Calvin in biosinteze esencialnih in aromatičnih aminokislin. Funkcija erihranega 4-fosfata je opisana spodaj v vsaki od teh cest.

Prek fosfata Pentosa

Pentose fosfatna pot cilja. Začetni presnovek te poti je 6-fosfatna glukoza.

Vam lahko služi: maščobne kisline: struktura, vrste, funkcije, biosinteza

Presežek 5-fosfatnega riboza se pretvori v glikolitične posrednike. Za to sta potrebna dva reverzibilna koraka: 1) reakcije izomerizacije in epimerizacije; 2) Realne reakcije rezanja in tvorbe vezi C-C, ki se pretvorijo v pentozo, ksilulozni 5-fosfat in 5-fosfat, v fruktoznem 6-fosfatu (F6P) in gliceraldehid 3-fosfat (GAP).

Drugi korak izvedejo transalDlaze in transcetoleze. Transaldolza katalizira prenos treh ogljikovih atomov (enota C₃) Od 7-fosfata do vrzeli, ki proizvaja erihrozni 4-fosfat (E4P).

Transcetolaza katalizira prenos dveh ogljikovih atomov (enota C₂) Od 5-fosfata Xilulosa do E4P in vrzeli ter F6P.

Calvin cikel

Med fotosintezo svetloba zagotavlja potrebno energijo za biosintezo ATP in NADPH. Reakcije pritrditve ogljika uporabljajo ATP in NADPH za zmanjšanje ogljikovega dioksida (CO₂) in tvorijo triosas fosfat s ciklom Calvin. Nato se triosi, oblikovani v ciklu Calvin, pretvorijo v saharozo in škrob.

Cikel Calvin je razdeljen na naslednje tri stopnje: 1) nastavitev CO₂ v 3-fosfogliceratu; 2) transformacija 3-fosfoglicerata v vrzel; in 3) regeneracija 1,5-bifosfata ribulosa iz treh fosfata.

V tretji fazi cikla Calvin se oblikuje E4P. Transcetolaza, ki vsebuje tiaminski pirofosfat (TPP) in zahteva MG⁺², kataliziranje prenosa enote c₂ Od F6P do vrzeli in tvorimo pentozni ksilulozni 5-fosfat (Xu5p) in E4P tetrosa.

Aldolaza združuje z aldolsko kondenzacijo, Xu5p in E4P, da tvori 1,7-bifosfat 1,7-biphaptolousna heptozaza. Nato sledita dvema encimskima reakcijama, ki končno proizvajata trojko in pentosas.

Lahko vam služi: značilnosti, ki razlikujejo človeka od drugih vrst

Biosinteza bistvenih in aromatičnih aminokislin

Erihrozni 4-fosfat in fosfoenolpiryruh. V rastlinah in bakterijah poteka biosinteza korizma, ki je posrednica v biosintezi aromatičnih aminokislin.

Korizmatna biosinteza poteka skozi sedem reakcij, ki jih katalizirajo encimi. Na primer, korak 6 katalizira encim 5-enzypirupiruvilshikimato-3-fosfat, ki ga glifosat konkurenčno zavira (^-COO-CH₂-NH-CH₂-Po₃^-2). Slednji je aktivna sestavina spornega herbicida Rooundup iz Bayer-Monsanto.

Corismate je predhodnik biosinteze triptofana skozi presnovno pot, ki vključuje šest korakov, ki jih katalizirajo encimi. Korizmat skozi drug način služi biosintezi tirozina in fenilalanina.

Reference

1. Belitz, h. D., Grosch, w., Schieberle, str. 2009. Kemija hrane, Springer, New York.
2. Collins, str.M. Devetnajst devetdeset pet. Monosaharidi. Njihova kemija in njihove vloge v naravnih izdelkih. John Wiley in sinovi. Chichester.
3. Miesfeld, r. L., McEvoy, m. M. 2017. Biokemija. W. W. Norton, New York.
4. Nelson, d. L., Cox, m. M. 2017. Lehningerjeva načela biokemije. W. H. Freeman, New York.
5. Voet, d., Voet, J. G., Pratt, c. W. 2008. Osnove biokemije: življenje na molekularni ravni. Wiley, Hoboken.