Dihydroxyacetón fosfát (DHAP) Charakteristiky a aplikácie

Ten Dihydroxyacetón fosfát Je to skrátená chemická zlúčenina pod skratkou DHAP. Je sprostredkovateľom v niektorých metabolických spôsoboch živých organizmov, ako je glykolytická degradácia alebo glykolýza, ako aj v cykle Calvin v rastlinách.

Biochemicky je DHAP produktom pôsobenia enzýmu aldolázy na fruktózu-1,6-bifosfát (FBP), ktorý spôsobuje aldolitické rozbitie, ktoré vedie k dvom zlúčeninám troch uhlíkov: DHAP a glyceraldehyd 3-fosfát (GAP).

Zdroj: David T. MacPherson [verejná doména]

V cykle Calvin Aldoláza vykonáva spätnú reakciu, kondenzuje molekuly DHAP s molekulami medzery za vzniku hexózy.

[TOC]

Charakteristika

DHAP je klasifikovaný do molekúl známych ako ketotriosas. Sú to monosacharidy tvorené trojkarbónovým reťazcom (Triosas) s karbonylovou skupinou v centrálnom uhlíku (C2).

Gap a DAHP sú funkčné izoméry a tvoria najjednoduchšie uhľohydráty v biologicky aktívnych organických molekulách.

Aj keď chemická štruktúra mnohých bežných uhľohydrátov, ako je medzera a DHAP, sú aldehydy a ketóny, udeľujú sa imparidom sacharidov, pretože sa odvolávajú na priame deriváty sacharidov.

DHAP v glykolýze

Pri glykolýze séria reakcií degraduje glukózu na pyruváciu. Táto degradácia sa vyskytuje postupne v 10 po sebe idúcich krokoch, kde sú zapojené rôzne enzýmy a vyrábajú sa rôzne sprostredkovateľov, ktoré sú fosforylované.

DHAP sa objavuje v glykolýze v štvrtej reakcii tohto procesu, ktorý pozostáva z prasknutia FBP v dvoch uhľohydrátoch troch uhlíka (triosázy), z čoho iba priepasť pokračuje v sekvencii glykolýzy, zatiaľ čo DHAP sa potrebuje transformovať na DHAP do transformovať sa do medzera sledovať túto cestu.

Môže vám slúžiť: enantioméry

Táto reakcia je katalyzovaná aldolázou (fruktóza bipsathat.

Táto reakcia nastane iba vtedy, ak hexóza, ktorá sa má rozdeliť, má karbonylovú skupinu v C2 a hydroxyl v C4. Z tohto dôvodu sa dochádza k izomerizácii glukózy-6-fosfátu (G6P) vo fruktóze 6-fosfátu (F6P).

V piatej reakcii glykolýzy je tiež zapojená DHAP, v prípade izomerizácie medzery pomocou trojfázovej izomázy alebo enzýmu fosfátu TIM. S touto reakciou je dokončená prvá fáza degradácie glukózy.

Aldoláza

Na aldolovom prasknutí sú dva sprostredkovatelia, kde DHAP pre 90% rovnovážnej zmesi.

Existujú dva typy aldlasázy: a) aldoláza typu I je prítomná v bunkách zvierat a rastlín a je charakterizovaná tvorbou Schiffovej bázy medzi enzymatickým aktívnym miestom a karbonylom FBP. b) Aldoláza typu II sa nachádza v niektorých baktériách a húb, má na aktívnom mieste kov (zvyčajne Zn).

Aldolické prasknutie začína adhéziou substrátu do aktívneho miesta a odstránením protónu β-hydroxylovej skupiny, čím sa tvorí protónová Schiffová základňa (Iminio katión). Ruptúra ​​uhlíkov C3 a C4 vytvára uvoľňovanie medzery a tvorbu sprostredkovateľa zvaného v láske.

Smlákanie sa následne stabilizuje, takže sa vytvorí iminio katión, ktorý sa hydrolyzuje, čo nakoniec uvoľňuje DHAP, a tak regeneruje voľný enzým.

Môže vám slúžiť: kyselina maleico: Štruktúra, vlastnosti, získanie, použitie

V bunkách s aldosos typu II²⁺, Ten, ktorý stabilizuje sprostredkovateľ, zamiluje sa do uvoľnenia DHAP.

Reakcia

Ako už bolo spomenuté, koncentrácia rovnováhy DHAP je vyššia ako koncentrácia medzery.

Táto transformácia sa vyskytuje vďaka enzýmu Tim. Toto je piata reakcia procesu glykolytickej degradácie a v ňom sa uhlíky C1 a C6 stávajú uhlíkom C3 medzery, zatiaľ čo uhlíky C2 a C5 sa stávajú C2 a C3 a C4 glukózy, ktorú transformujú do C1 na C1 na C1 na C1 of the C1 of the C1 of the of the of the of the of the of the of the Priepasť.

Enzým TIM sa považuje za „dokonalý enzým“, pretože difúzia riadi rýchlosť reakcie, čo znamená, že produkt sa vytvára rovnako rýchlo ako aktívne miesto enzýmu a jeho substrátu spolu.

V transformačnej reakcii DHAP na medzeru sa vytvorí sprostredkovateľ nazývaný enediol. Táto zlúčenina je schopná dať protónom skupín hydroxilli zvyškom z aktívneho miesta enzýmu TIM.

DHAP v cykle Calvin

Calvin cyklus je cyklus fotosyntetickej redukcie uhlíka (PCR), ktorý predstavuje tmavú fázu procesu fotosyntézy rastlín. V tejto fáze sa výrobky (ATP a NADPH) získané v svetelnej fáze procesu používajú na výrobu uhľohydrátov.

Môže vám slúžiť: cykopropán (C3H6)

V tomto cykle sa vytvorí šesť molekúl medzery, z ktorých dve sú transformované na DHAP izomerizáciou, a to vďaka pôsobeniu enzýmu TIM, v spätnej reakcii na reakciu, ktorá sa vyskytla pri degradácii glykolázy. Táto reakcia je reverzibilná, hoci rovnováha v prípade tohto cyklu a na rozdiel od glykolýzy je posunutá smerom k konverzii medzery na DHAP.

Tieto molekuly DHAP potom môžu nasledovať dvoma spôsobmi, jeden je aldolická kondenzačná katalyzovaná aldolázou, v ktorej kondenzuje s molekulami medzery za vzniku FBP.

Ďalšou reakciou, ktorá môže vziať jeden z DHAP, je hydrolýza fosfátu katalyzovaná bifosfázou bepeptula. Na tejto poslednej trase reaguje s erytrous a vytvorí sa 1,7-bifosfát.

DHAP v glukoneogenéze

V glukoneogenéze sa niektoré neglucidické zlúčeniny, ako je pyruvát, laktát a niektoré aminokyseliny, premieňajú na glukózu. V tomto procese sa DHAP opäť objavuje izomerizáciou molekuly medzery pôsobením Tim a potom prostredníctvom aldickej kondenzácie, aby sa stala FBP.

Odkazy

1. Bailey, P. Siež., & Bailey, C. Do. (1998). Organická chémia: koncepty a aplikácie. Edimatizovať. Pearson Vzdelanie.
2. Devlin, T. M. (1992). Učebnica biochémie: s klinickými koreláciami. John Wiley & Sons, Inc.
3. Garrett, R. H., & Grisham, C. M. (2008). Biochémia. Edimatizovať. Thomson Brooks/Cole.
4. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2006). Lehninger Principles of Biochemistry 4. vydanie. Ed Omega. Barcelona.
5. Rawn, J. D. (1989). Biochémia (Nie. 577.1 surové). Edimatizovať. Medziamerický-mcgraw-hill
6. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Biochémia. Edimatizovať. Pan -American Medical.