biologija

Pentozne značilnosti, biosinteza, funkcije

Pentozne značilnosti, biosinteza, funkcije

The Pentosas So monosaharidi, ki imajo pet ogljikov in katerih empirična formula je c5H10Tudi5. Podobno kot drugi monosaharidi so pentoza polihidroksilirani sladkorji, ki so lahko aldoza (če imajo aldehidsko skupino) ali ketosa (če imajo skupino Cetona).

Ena od presnovnih destinacij glukoze pri živalih in žilnih rastlinah je oksidacija s pentoznim fosfatom za proizvodnjo 5-fosfatnega riboza, pentoza, ki bo del DNK.

Vir: Neurotoger [javna domena]

Druge poti transformirajo glukozo (z delovanjem izomeraz, kinaz in epicheraz) v ksilulozo in arabinovo pentozo, ki imajo strukturne funkcije. Njegova fermentacija za mikroorganizme je pomembna v biotehnologiji.

[TOC]

Značilnosti

V vseh monosaharidih, vključno s pentozo, je lahko absolutna konfiguracija kiralnega središča, ki je dlje od karbonskega ogljika pentozaze (C-4), lahko D-gliceraldehid ali L-gliceraldehid. To določa, ali je pentoza enantiomer d ali l.

Aldopentaze imajo tri kiralna središča (C-2, C-3, C-4), medtem ko imajo ketusi dva kiralna središča (C-3, C-4).

V naravi je pentoza s konfiguracijo d bolj obilna kot pentoza s konfiguracijo L. Aldopentosas s konfiguracijo D so: arabino, liksa, riboza in ksiloza. Cetopentaze s konfiguracijo D so: ribulosa in ksiluloza.

Pentosaze lahko kolesarimo s karbonilnimi reakcijami funkcije aldehida ali cetone s sekundarno hidroksilno skupino v intramolekularni reakciji, da tvorijo hemiacetale ali ciklične hemitale. Pentosas lahko tvorijo pirane ali furane.

Aldehidna skupina aldopentaze, kot v vseh aldozih. Oblikovan izdelek se imenuje aldonska kislina. Ta monokarboksilna kislina lahko doživi drugo oksidacijo, ki se pojavi v ogljiku 6, primarni alkohol, ki se pretvori v dikarboksilno kislino, imenovano aldarična kislina.

Vam lahko služi: flora in favna iz Entre Ríos: reprezentativne vrste

Pentosas kot strukturne sestavine

Analiza sestave celuloze in lignina razkriva, da sta obe snovi sestavljeni iz heksoznih in pentosov, ki so enaki ali obilnejši heksas (do dvakrat) kot pentoza.

Celuloza in hemiceluloza najdemo na celični steni rastlin. Celulozni kristalni mikrofibrili obkrožajo amorfno hemicelulozo, vgrajene v ligninovo matrico. Celuloza je sestavljena predvsem iz glukoze in drugih sladkorjev, kot so Celobilna, vneta in.

Hemiceluloza je heteropolysa kratkih posledic, sestavljenih iz heksosov, D-glikoze, D-galaktoze in D-mozeaze in pentosa, predvsem D-Xilosa in D-lirabinosa.

V lignoceluloznih odpadkih je delež ksiloze večji kot pri arabinou. Pentosas predstavljajo 40% vseh sladkorjev (heksosas + pentosas). Vrste lesa se razlikujejo po substitucijah, ki jih ima Xilanos.

Hemiceluloza je razvrščena glede na ostanke sladkorja, ki jih ima. Vrsta in količina hemiceluloze se zelo razlikujeta glede na rastlino, vrsto tkiva, stanje rasti in fizioloških pogojev. D-Xilano je najpogostejša pentoza v listavci in iglavci.

Biosinteza pentosas

V naravi so najpogostejši pentosi D-ksiloza, L-Arabinosa in D-liboza ter D-Arabinol in ribitol pentitoli. Drugi pentozi so zelo redki ali pa jih ni.

V rastlinah je cikel Calvin vir fosforiliranih sladkorjev, kot je D-fruceaze-6-fosfat, ki se lahko pretvori v D-glukozo-6-fosfat. Fosfogomutaza katalizira medkonverzijo D-glukoze-6-fosfata v D-glukoznem 1-fosfatu.

UDP-glukoza enzys fosforilasa katalizira tvorbo UDP-glukoze iz uridin-trifosfata (UTP) in D-glukoza-1-fosfata. Reakcija, ki sledi, je sestavljena iz redukcije oksida, kjer NAD+ Sprejmite UDP-glukozne elektrone, ki postane UDP-glukuronato. Slednje doživi dekarboksilacijo in se pretvori v UDP-Xilosa.

Vam lahko služi: kožna dihanje: značilnosti in primeri živali

4-epimeraza UDP-Arabinosa katalizira pretvorbo UDP-Xilosa v UDP-Yarabinosa, ki je reverzibilna reakcija. Za biosintezo heminteze se lahko uporabimo tako UDP-subcut (UDP-Xilosa in UDP-Arabinosa).

Calvin cikel proizvaja tudi pentozni fosfat, kot so 5-fosfatni riboza, aldosa, 5-fosfatna ribuloza ali ketoza, ki služijo za pritrditev ogljikovega dioksida.

V Escherichia coli, L-Arabinosa pretvori v L-libulozno z izomerazo L-Arabinous. Nato se L-libulous najprej spremeni v l-libulozni 5-fosfat in nato v D-Xilulosa 5-fosfat z delovanjem L-libulokinov in L-libulozne 5-fosfatne epimheraze.

Fermentacija pentoze za proizvodnjo etanola

Etanol se komercialno proizvaja s fermentacijo in kemično sintezo. Proizvodnja fermentacije etanola zahteva, da mikroorganizmi kot vir energije uporabljajo šesterokotni in pentozni. Pridobivanje etanola iz pentoze je večje, če sta oba sladkorja prisotna v velikih količinah.

Številni organizmi, kot so kvasovke, filamentne glive in bakterije, lahko fermentirajo ksilozo in arabino pri temperaturah med 28 ° C in 65 ° C in s pH med 2 in 8, kar proizvaja alkohol alkohol.

Nekaj ​​sevov Candida sp. Imajo sposobnost rasti samo iz D-Xilosa, etanol pa je glavni fermentacijski izdelek. Kvasovke, ki najbolje fermentirajo ksilozo v etanol Bretanomyces sp., Candida sp., Hansenula sp., KluyveRomyces sp., Pachysolen sp. in Saccharomices sp.

Nitasta gliva Fusarium oxysporum Fermentalna glukoza v etanol, ki proizvaja ogljikov dioksid. Ta gliva lahko tudi pretvori D-ksilozo v etanol. Vendar obstajajo druge glive, katerih fermentacijska zmogljivost D-misiloze je večja. Tej vključujejo Mucor sp. in Neurospora crassa.

Mnoge bakterije lahko uporabljajo hemicelulozo kot vir energije, vendar fermentacija sladkorjev poleg etanola proizvaja druge snovi, kot so organske kisline, ketone in plini.

Vam lahko služi: trofični odnosi: koncept in primeri

Najpogostejši pentosas: struktura in funkcija

Ribosa

Simbol rebra. Je aldopentosa in D-liboza enantiomer je bolj obilen kot L-liboza. Topno v vodi. To je presnovek pentosa fosfatne poti. Riboza je del RNA. Deoxi-liboza je del DNK.

Arabinoza

Simbol ARA. To je aldopentosa, L-Arabinous Enantiulo je obilnejši od D-Arabinosa. Arabinous je del celične stene rastlin.

Ksiloza

Xyl simbol. To je aldopentosa, D-Xilosa enantiomer je obilnejši od L-Xilosa. Je prisoten v celični steni rastlin in je v številnih vrstah lesa obilna. Prisoten je tudi v lupini bombažnega semena in La Concha de Pacana.

Ribulosa

Simbol drgnjenja. To je zea, D-libulozni enantiomer je obilnejši od L-libulosa. Je presnovek fosfatne ceste Pentosa in je prisoten v rastlinah in živalih.

Reference

  1. Cui, s. W. 2005. Ogljikovi hidrati s hrano: kemija, fizikalne lastnosti in aplikacije. CRC Press, Boca Raton.
  2. Heldt, h. W. 2005. Rastlinska biokemija. Elsevier, Amsterdam.
  3. Nelson, d. L., Cox, m. M. 2017. Lehningerjeva načela biokemije. W. H. Freeman, New York.
  4. Preiss, J. 1980. Biokemija rastlin je celovit tresse, letnik 3 - ogljikovi hidrati: struktura in funkcija. Academic Press, New York.
  5. Singh, a., Mishra, str. Devetnajst devetdeset pet. Pentose Uation Microbial: trenutne aplikacije v biotehnologiji. Elsevier, Amsterdam.
  6. Sinnott, m. L. 2007. Kemija ogljikovih hidratov in struktura in mehanizem biokemije. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
  7. Palica, r. V., Williams, s. J. 2009. Ogljikovi hidrati: bistvene molekule življenja. Elsevier, Amsterdam.
  8. Voet, d., Voet, J. G., Pratt, c. W. 2008. Osnove biokemije - življenje na molekularni ravni. Wiley, Hoboken.