biologija

3-fosfatna struktura glicerola, značilnosti, funkcije

3-fosfatna struktura glicerola, značilnosti, funkcije

On 3-fosfatni glicerol To je molekula glicerola, ki ima ester povezavo s fosfatno skupino, ki ima številne funkcije v presnovi in ​​je del biomembranov. Ta molekula služi kot presnovek za glukoneogenezo, biosintezo triacilglicerolov in biosinteze drugih glasnikov, kot je diacilglicerol (DAG).

Druge funkcije 3-fosfatnega glicerola so biosinteza gliceofosfolipidov, kot so kardiolipin, plazmalogi in alkilacilglicefosfolipidi. Poleg tega sodelujte v shuttleu, ki vam omogoča, da regenerirate NAD+ V citosolu.

Vir: Mzaki [javna domena]

[TOC]

Struktura in značilnosti

Empirična formula 3-fosfatnega glicerola je c3H9Tudi6P in ima tri atome ogljika. Ogljikovi atomi 1 in 3 (C-1 in C-3) tvorita hidroksimetilne skupine (-CH2OH), medtem ko ogljikov atom 2 (C-2) tvori skupino hidroksimetina (-chah). Atom kisika hidroksimetilne skupine C-3 tvori ester povezavo s fosfatno skupino.

Obstajajo sinonimi za 3-fosfatni glicerol, kot so 1,2,3-propanestriol, 1- (fosfat dihidrogen) in 2,3-dihidroksipropil dihidrogen fosfat, 3-fosfoglicerol. Njegova molekulska teža je 172,07 g/mol.

Standardna sprememba energije Gibbs (ΔGº) 3 -fosfatne glicerol fosfatne skupine je -9,2 kJ/mol.

Ta presnovek je spremenjen v posrednik glikolize. Ko je obremenitev celične energije visoka, se pretok skozi glikolizo zmanjša in fosfat dihidroksiaceton (DHAP) služi kot izhodiščni material za poti biosinteze.

Funkcije

Glukoneogeneza in s pentoznim fosfatom

Glicerol služi kot presnovek za anabolične poti. Da bi to naredili, ga je treba pretvoriti v glikolitični posrednik skozi dva koraka, ki potrebujeta glicerol kinazo in glicerol fosfat dehidrogenaze glicerol, da tvori dihidroksaceton-fosfat (DHAP) vmesni (DHAP) (DHAP).

Encim glicerol kinaza katalizira prenos fosfatne skupine iz ATP (adenozin trifosfat) v glicerol, ki tvori 3-fosfat in ADP glicerol (adenozin difosfat). Nato 3-fosfat glicerol dehidrogenaza kataliz.

Vam lahko služi: olajšana difuzija

3-fosfatni (reduciran) glicerol elektroni precenijo NAD+ (oksidirano), ki tvori dhap (zarjavelo) in NADH (zmanjšano). DHAP je vmesni presnovek glikolize, ki zagotavlja gazirane okostja za anabolične poti, kot sta biosinteza glikogena in nukleotida.

Glukozni 6-fosfat, ki ga tvori glukoneogeneza, se lahko nadaljuje proti biosintezi glikogena ali na pentozno fosfatno pot. Med biosintezo glikogena v jetrih se 6-fosfatna glukoza pretvori v 1-fosfatno glukozo. Med pentoznim fosfatnim potm se 6-fosfatna glukoza pretvori v 5-fosfatni riboza.

Biosinteza triacilglicerolov

Triacilgliceroli so nevtralni lipidi (nimajo obremenitve), ki imajo kovalentno kovalentno združene estre maščobnih kislin. TriacilGliceroles se sintetizirajo iz acilgrad-CoA in glicerol 3-fosfat ali DHAP ester.

Gliceroneogeneza je nova biosinteza glicerola iz oksalacetata z uporabo encimov glukoneogeneze. Piruvat karboksilaze pretvori piruvat v oksalooacetat, fosfoenolpiruvat karboksikaza (pepck).

Fosfoenolpiruvat nadaljuje pot glukoneogeensa do biosinteze DHAP, ki se pretvori v glicerol s 3-fosfat dehidrogenazo glicerol in fosfatazo, ki hidrolizira fosfatno skupino. Tako oblikovan glicerol se uporablja za biosintezo triacilglicerolov.

V obdobjih stradanja se 30% maščobnih kislin, ki vstopajo v jetra.

Adipociti, čeprav ne izvajajo glukoneogeneze, imajo fosfoenolpiruvat karboksihinazo (PEPCK), ki sodeluje v gliceogenezi, ki je potrebna za biosintezo triacilglycerolla.

Lahko vam služi: Erihrous: Značilnosti, struktura, funkcije

Pogosti gliceofosfalipidi

Glicerofosfolipidi so 3-fosfatni glicerol trife, v katerih je fosfat polarna glava. C-1 in C-2 tvorita ester vezi z nasičenimi maščobnimi kislinami, kot sta palmitat ali sotheat, in mononasičene maščobne kisline, kot je olje. Ta opis ustreza fosfatidatu, ki je najpreprostejši gliceofospolipid.

V celičnih membranah evkariotov fosfatidat služi kot predhodnik najpogostejših gliceofosfolipidov, ki so fosfatidilholin, fosfatidilserin, fosfatidilelolamin in fosfatidilinitol.

Porazdelitev lipidov (gliceofosfolipidi, sfiningofosfolipidi, sfingoglikolipidi, holesterol) v celičnih membranah ni enotna. Na primer, notranji monoplast membrane eritrocitov je bogat z gliceofosfolipidi, zunanji monoplast.

Gliceofosfolipidi so pomembni, ker sodelujejo v celični signalizaciji. Z delovanjem fosfolipazne encime, kot je fosfolipaza C, ki razbije ester povezavo na ravni C-3 fosfatidilinozitola-4,5-bifosfata (PPI2) (DAG).

Pogosto kačji strupi vsebujejo fosfolipazo A2, ki razbijejo glicerofosfolipide. To povzroči poškodbe tkiv z rupturo membran. Osvobodene maščobne kisline delujejo kot detergenti.

Manj pogosti gliceofosfalipidi

Eukariotske celične membrane vsebujejo druge fosfolipide, kot so kardiolipin, plazmalogeni in alkiloglifičnihosfolipidi.

Kardiolipin je fosfolipid, ki je bil najprej izoliran iz srčnega tkiva. Njegova biosinteza zahteva dve molekuli fosfatidilglicerola. Plazmalogeni vsebujejo ogljikovodike, povezane z glicerolom C-1. Pri sesalcih je 20% gliceofosfolipidov plazmalogeni.

V alquylglycefosfolipidih je najet substituent pritrjen na C-1 Glicerola s pomočjo Ether Unije. Ti gliceofosfolipidi so manj obilni kot plazmalogeni.

Vam lahko služi: arabinous: značilnosti, struktura in funkcije

Regeneracija NAD+ V citosolu

Skeletna mišica, možgani in mišice letečih žuželk uporabljajo 3-fosfatni glicerolski shuttle. 3-fosfatni glicerol je sestavljen predvsem iz dveh izoencimov: 3-fosfat dehidrogenaza glicerol in flavoprotein dehidrogenaza.

3-fosfat glicerol dehidrogenaza katalizira oksidacijo citosolne NDH. Ta NADH se pojavi v glikolizi, v prelazu. 3-fosfat glicerol dehidrogenaza katalizira prenos dveh elektronov iz NADH (reducirano) na substrat dihidroksiaceton-fosfata (oksidiran).

3-fosfatni dehidrogenazni katalizi so NAD+ (oksidiran) in 3-fosfatni glicerol (zmanjšan). Slednje oksidira flavoprotein dehidrogenaza, ki jo najdemo v notranji membrani mitohondrijev. Na ta način je DHAP recikliran.

Flavoprotein dehidrogenaza daje elektrone v verigo elektronskih transportnih verig. Zaradi tega NADH citosola služi za biosintezo 1,5 molekul ATP z oksidativno fosforilacijo v verigi elektronov. Regeneracija NAD+ V citosolu omogoča nadaljevanje glikoze. GAPDH uporablja NAD+ kot substrat.

Reference

  1. Berg, j. M., Tymoczco, j. L., Stryer, l. 2015. Biokemija: kratek tečaj. W. H. Freeman, New York.
  2. Lodish, h., Berk, a., Zipurski, s. L., Matsudaria, str., Baltimore, d., Darnell, J. 2003. Celična in molekularna biologija. Pan -ameriški medicinski uvodnik, Buenos Aires.
  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.