Erytrické vlastnosti, štruktúra, funkcie

Ten ery- Je to monosacharid, držiteľ štyroch karbonínov, ktorého empirický vzorec je C₄H₈Ani₄. Existujú dva štyri uhlíkové cukry (tetrózy), ktoré pochádzajú z glyceraldehydu: erythrous a Treose, ktoré sú polyhydroxy-lhehydy (aldaly). Erythruse je jediná tetrosa, ktorá je polyhydroxy-ecthón (ketose). Je odvodený od dihydroxyacetonu.

Z troch tetróznych (erytróznych, treózových, erythroulóznych) najbežnejším je erytrózny, ktorý je v metabolických dráhach, ako je cesta pentózového fosforečnanu, cyklus calvin alebo biosyntetické dráhy základných a aromatických aminokyselín.

Zdroj: Ed (EDGAR181) [Public Domain]

[TOC]

Štruktúra

Atóm uhlíka (C-1) erytrous je karbonyl uhlík skupiny aldehyd (-cho). Atómy uhlíka 2 a 3 (C-2 a C-3) sú dve hydroxymetylénové skupiny (-choh), ktoré sú sekundárnymi alkoholmi. Atóm uhlíka 4 (C-4) je primárny alkohol (-ch₂Oh).

Cukry s konfiguráciou D, napríklad erytrous, sú hojnejšie ako cukry s konfiguráciou L. Erythrous má dva chirálne uhlíky C-2 a C-3, ktoré sú asymetrické centrá.

Pri Fisherovej projekcii erytróznej, najodľahlejšej asymetrickej uhlíku vzhľadom na aldehydovú karbonylovú skupinu má konfiguráciu d-glyceraldehydu. Preto je c-3 hydroxylová skupina (-OH) zastúpená vpravo.

D-Ertrosa sa líši od D-čistej v konfigurácii okolo asymetrického uhlíka C-2: v reprezentácii Fishera je hydroxylová skupina (-OH) D-Ritrrosa vpravo. Naopak, v D-Ceaty je vľavo.

Pridanie hydroxymetylénovej skupiny do D-ertrosa vytvára nové chirálne centrum. Vytvárajú sa dva päť-uhlíkové cukry (pentóza) d, konkrétne: D-libóza a D-arabinosa, ktoré sa líšia v konfigurácii C-2.

Môže vám slúžiť: Sonora's Flora a Fauna

Charakteristika

V bunkách sa erythrous nachádza v 4-fosforečnanej forme a vyskytuje sa z iných fosforylovaných cukrov. Fosforylácia cukrov má funkciu zvýšenia svojho energetického potenciálu hydrolýzy (alebo variácie energie GIBBS, AG).

Chemická funkcia, ktorá je fosforylovaná v cukroch, je primárny alkohol (-ch₂Oh). Uhlíky erytrózneho 4-fosfátu pochádzajú z glukózy.

Počas glykolýzy (alebo prasknutia glukózovej molekuly na získanie energie) je primárna hydroxylová skupina C-6 glukózy fosforylovaná prenosom fosfátovej skupiny z adenozínového triffátu (ATP). Táto reakcia je katalyzovaná enzýmom hexoquinázy.

Na druhej strane chemická syntéza krátkych cukrov, ako je napríklad D -ryrrose.

Alternatívne, hoci ho nemožno vykonávať vo vodnom roztoku, môže sa použiť tetracetát, ktorý znižuje a-dioles a je tiež špecifickejším stereo ako periodát. O-glykóza je oxidovaná v prítomnosti kyseliny octovej, ktorá tvorí 2,3 di-o-formil-d-erythrosa, ktorej hydrolýza produkuje d-erytrózu.

S výnimkou erytróznych, monosacharidy sú v cyklickej forme, keď kryštalizujú alebo v roztoku.

Funkcia

Erytrózny 4-fosfát má dôležitú úlohu v nasledujúcich metabolických dráhach: cesta pentózového fosforečnanu, cyklu kalvin a biosyntézové dráhy základných a aromatických aminokyselín. Funkcia erytrózneho 4-fosfátu je opísaná nižšie v každej z týchto ciest.

Cez pentosa fosfát

Ciele trasu pentózy fosfátu. Počiatočný metabolit tejto cesty je 6-fosfát glukóza.

Môže vám slúžiť: mastné kyseliny: Štruktúra, typy, funkcie, biosyntéza

Prebytok 5-fosfátovej ribózy sa premieňa na glykolytických sprostredkovateľov. Z tohto dôvodu sú potrebné dva reverzibilné kroky: 1) izomerizácia a epimerizačné reakcie; 2) Rezacie a formovacie reakcie C-C väzieb, ktoré sa transformujú na pentózu, xylulózu 5-fosfát a ribóza 5-fosfátu, vo fruktóze 6-fosfátu (F6P) a glyceraldehyd 3-fosfát (GAP).

Druhý krok sa vykonávajú transaldlasmi a transcetolmi. Transaldoláza katalyzuje prenos troch atómov uhlíka (jednotka C₃) Od 7-fosfátu po medzeru, produkujúce erytrózne 4-fosfát (E4P).

Transcetoláza katalyzuje prenos dvoch atómov uhlíka (jednotka C₂) Od Xillulosa 5-fosfátu po E4P a medzeru a F6P.

Cyklus Calvin

V priebehu fotosyntézy poskytuje svetlo potrebnú energiu pre biosyntézu ATP a NADPH. Reakcie fixácie uhlíka používajú ATP a NADPH na zníženie oxidu uhličitého (CO₂) a tvoria triosas fosforečnan pomocou cyklu Calvin. Potom sa triosy vytvorené v cykle Calvin transformujú na sacharózu a škrob.

Cyklus Calvin je rozdelený do nasledujúcich troch etáp: 1) nastavenie CO₂ v 3-fosfoglycelere; 2) transformácia 3-fosfoglycelera na medzeru; a 3) regenerácia ribulosa 1,5-bifosfátu z troch fosfátov.

V tretej fáze cyklu Calvin sa vytvorí E4P. Transcetoláza, ktorá obsahuje tiamín pyrofosfát (TPP) a vyžaduje mg⁺², katalyzovanie prenosu jednotky C₂ Od F6P po medzeru a tvorbu pentózového xylulózy 5-fosfátu (XU5P) a E4P Tetrosa.

Aldoláza kombinuje aldolickou kondenzáciou, Xu5p a E4P za vzniku 1,7-bifosfátu 1,7-bifhaptovej heptosázy. Potom sledujú dve enzymatické reakcie, ktoré konečne produkujú trojicu a pentosas.

Môže vám slúžiť: vlastnosti, ktoré odlišujú človeka od iných druhov

Biosyntéza základných a aromatických aminokyselín

Erytrózny 4-fosfát a fosfoenolpyruh. V rastlinách a baktériách dochádza k biosyntéze korizmátu, ktorá je sprostredkovateľom v biosyntéze aromatických aminokyselín.

Biosyntéza korizmátu prebieha siedmimi reakciami, všetky katalyzované enzýmami. Napríklad krok 6 je katalyzovaný enzýmom 5-enzypirupiruvilshikimato-3-fosfát, ktorý je kompetitívne inhibovaný glyfosátom (^-Coo-CH₂-NH-CH₂-Po₃^-2). Ten je aktívna zložka kontroverzného herbicídu Rooundup of Bayer-Monsanto.

Corismát je prekurzorom biosyntézy tryptofánu prostredníctvom metabolickej dráhy, ktorá zahŕňa šesť krokov katalyzovaných enzýmami. Inými spôsobom, korizmát slúži biosyntéze tyrozínu a fenylalanínu.

Odkazy

1. Belitz, h. D., Grosch, W., Schieberle, P. 2009. Food Chemistry, Springer, New York.
2. Collins, P.M. Devätnásť deväťdesiatpäť. Monosacharidy. Ich chémia a ich úlohy v prírodných produktoch. John Wiley a synovia. Chichester.
3. Miesfeld, r. L., McEvoy, m. M. 2017. Biochémia. W. W. Norton, New York.
4. Nelson, D. L., Cox, m. M. 2017. Lehninger princípy biochémie. W. H. Freeman, New York.
5. Voet, D., Voet, J. G., Pratt, C. W. 2008. Základy biochémie: Život na molekulárnej úrovni. Wiley, Hoboken.