Štruktúra 3-fosfátového glycerolu, charakteristiky, funkcie

On 3-fosfátový glycerol Je to molekula glycerolu, ktorá má esterovú väzbu s fosfátovou skupinou, ktorá má početné funkcie v metabolizme a je súčasťou biomembrán. Táto molekula slúži ako metabolit pre glukoneogenézu, biosyntézu triacylglycerolov a biosyntéza druhých poslov, ako je diacylglycerol (DAG).

Ďalšími funkciami 3-fosfátového glycerolu sú biosyntéza glyceofosfolipidov, ako je kardiolipín, plazmalogény a alkylacylglycefosfolipidy. Okrem toho sa zúčastnite kyvadlovej dopravy, ktorá vám umožní regenerovať NAD⁺ V cytosóle.

Zdroj: Mzaki [verejná doména]

[TOC]

Štruktúra

Empirický vzorec 3-fosfátového glycerolu je C₃H₉Ani₆P a má tri atómy uhlíka. Atómy uhlíka 1 a 3 (C-1 a C-3) tvoria hydroxymetyl skupiny (-ch2OH), zatiaľ čo atóm uhlíka 2 (C-2) tvorí skupinu hydroxymetyne (-chah). Atóm kyslíka hydroxymetylovej skupiny C-3 tvorí esterovú väzbu s fosfátovou skupinou.

Existujú synonymá pre 3-fosfát glycerol, ako je 1,2,3-propanestriol, 1- (fosfát dihydrogén) a 2,3-dihydroxipilový fosfát, 3-fosfoglycerol. Jeho molekulová hmotnosť je 172,07 g/mol.

Štandardná zmena voľnej energie Gibbs (AGº) skupiny 3 -fosfátu fosfátu glycerolu je -9,2 kJ/mol.

Tento metabolit sa zmení na sprostredkovateľ glykolýzy. Keď je zaťaženie bunkovej energie vysoké, prietok glykolýzou sa zmenšuje a fosfát dihydroxyacetón (DHAP) slúži ako východiskový materiál pre biosyntézu dráh.

Funkcia

Gluconeogenéza a prostredníctvom pentózového fosfátu

Glycerol slúži ako metabolit pre anabolické dráhy. Aby sa to dosiahlo, musí sa previesť na glykolytický sprostredkovateľ cez dva kroky, ktoré potrebujú glycerolkinázu a glycerol fosfát dehydrogenázu glycerol, aby sa vytvoril medziprodukt dihydroxyacetónového fosfátu (DHAP) (DHAP) (DHAP) (DHAP) (DHAP) (DHAP) (DHAP).

Enzým glycerolkináza katalyzuje prenos fosfátovej skupiny z ATP (adenozín tryfosfát) na glycerol, ktorý tvorí 3-fosfát a ADP glycerol (adenozín difosfát). Ďalej katalyz 3-fosfát glycerol dehydrogenázy.

Môže vám slúžiť: uľahčená difúzia

3-fosfátové (redukované) glycerolové elektróny sa posúvajú na NAD⁺ (oxidované), formovanie DHAP (hrdzavé) a NADH (redukované). DHAP je sprostredkovateľský metabolit glykolýzy, ktorý poskytuje sýtené kostry pre anabolické dráhy, ako je glykogén a biosyntéza nukleotidov.

Glukóza 6-fosfát vytvorená glukoneogenézou môže pokračovať smerom k biosyntéze glykogénu alebo k pentózovej fosfátovej dráhe. Počas biosyntézy glykogénu v pečeni sa 6-fosfátová glukóza premieňa na 1-fosfát glukózu. Počas dráhy fosfátu pentózy sa 6-fosfátová glukóza premení na 5-fosfátový ribóza.

Biosyntéza triacylglycerolov

Trielglyceroly sú neutrálne lipidy (nemajú žiadne zaťaženie), ktoré majú kovalentne kovalentne zjednotené estery mastných kyselín. Triaakilgliceroly sú syntetizované z esterov Acygrade-CoA a glycerol 3-fosfátu alebo DHAP.

Glyceronogenéza je nová biosyntéza glycerolu z oxalacetátu, s použitím enzýmov glukoneogenézy. Karboxyláza pyruvát transformuje pyruvát na oxalooacetát a fosfoenolpiruvát karboxicáza (PEPCK) transformuje oxalooacetát na fosfoenolpiruvát, glykolytický medziprodukt.

Fosfoenolpiruvát pokračuje v ceste glukoneogeensis smerom k biosyntéze DHAP, ktorá sa premieňa na glycerol 3-fosfátovým dehydrogenázovým glycerolom a fosfatázou, ktorá hydrolyzuje fosfátovú skupinu. Takto vytvorený glycerol sa používa na biosyntézu triucylglyceles.

Počas období hladovania je 30% mastných kyselín vstupujúcich do pečene prepustená k triacylglycerolom a vyvážané, ako sú lipoproteíny s veľmi nízkou hustotou (VLDL).

Adipocyty, hoci nevykonávajú glukoneogenézu, majú fosfoenolpyruvát karboxychinázu (PEPCK), ktorá sa podieľa na glyceogenéze potrebnej na biosyntézu triaccilglycerollu.

Môže vám slúžiť: erythrous: Charakteristiky, štruktúra, funkcie

Bežné glyceofosfalipidy

Glycerofosfolipidy sú trifes 3-fosfátového glycerolu, v ktorých fosfát je polárna hlava. C-1 a C-2 tvoria esterové väzby s nasýtenými mastnými kyselinami, ako je palmitát alebo stoate, a mononenasýtené mastné kyseliny, ako napríklad olej. Tento opis zodpovedá fosfatide, ktorý je najjednoduchším glyceophospolipidom.

V bunkových membránach eukaryotov slúži fosfatidát ako prekurzor najbežnejších glyceofosfolipidov, ktoré sú fosfatidylcholínom, fosfatidylserínom, fosfatidyletanolamínom a fosfatidylinitolinou.

Distribúcia lipidov (glyceofosfolipidov, sfhyningofosfolipidov, sphyngoglykolipidov, cholesterolu) v bunkových membránach nie je rovnomerné. Napríklad vnútorná monovrstvá erytrocytovej membrány je bohatá na glyceofosfolipidy, zatiaľ čo vonkajšia monovrstva je bohatá na sfingolipidy.

Glyceofosfolipidy sú dôležité, pretože sa podieľajú na bunkovej signalizácii. Pôsobením fosfolipázových enzýmov, ako je fosfolipáza C, ktorá láme esterovú väzbu na hladine C-3 fosfatidylinozitolu-4,5-bifosfátu (PPI2), sú signalizačné molekuly 1,4,5-trifosfátu a Diacilglycercerolycerol (Dag).

Hadí jedy často obsahujú fosfolipázu A2, ktoré lámajú glycerofosfolipidy. To spôsobuje poškodenie tkanív prasknutím membrán. Oslobodené mastné kyseliny pôsobia ako detergenty.

Menej bežné glyceofosfalipidy

Eukaryotské bunkové membrány obsahujú ďalšie fosfolipidy, ako je kardiolipín, plazmalogény a alkyloglyflyficfolipidy.

Kardiolipín je fosfolipid, ktorý bol prvýkrát izolovaný zo srdcového tkaniva. Jeho biosyntéza vyžaduje dve molekuly fosfatidylglycerolu. Plazmalogény obsahujú uhľovodíkové reťazce spojené s glycerolom C-1 pomocou vinyléterového spojenia. U cicavcov sú 20% glyceofosfolipidov plazmalogény.

V alquylglycefosfolipidoch je prenajatý substituent pripojený k C-1 glycerolu pomocou éterovej únie. Tieto glyceofosfolipidy sú menej hojné ako plazmalogény.

Môže vám slúžiť: arabíni: Charakteristiky, štruktúra a funkcie

Regenerácia NAD⁺ V cytosóle

Kostrový sval, mozog a sval lietajúceho hmyzu používajú 3-fosfát glycerolový raketoplán. 3-fosfátový glycerol pozostáva hlavne z dvoch izoenzýmov: 3-fosfát dehydrogenáza glycerol a flavoproteín dehydrogenáza.

3-fosfát glycerol dehydrogenáza katalyzuje oxidáciu cytosolického NDH. Tento NADH sa vyskytuje pri glykolýze v priechode. 3-fosfát glycerol dehydrogenáza katalyzuje prenos dvoch elektrónov z NADH (redukovaných) na substrát dihydroxyacetónového-fosfátu (oxidovaný).

3-fosfátové produkty katalýzy dehydrogenázy sú NAD⁺ (oxidované) a 3-fosfát glycerol (znížený). Ten je oxidovaný flavoproteín dehydrogenázou, ktorá sa nachádza vo vnútornej membráne mitochondrií. Týmto spôsobom sa DHAP recykluje.

Flavoproteín dehydrogenáza poskytuje elektróny do reťazca elektrónového dopravníka. Z tohto. NAD regenerácia⁺ V cytosóle umožňuje pokračovať glykózu. GAPDH používa NAD⁺ ako substrát.

Odkazy

1. Berg, J. M., Tymoczco, j. L., Stryer, L. 2015. Biochémia: krátky kurz. W. H. Freeman, New York.
2. Ubytovňa, h., Berk, a., Zipurski, s. L., Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Bunková a molekulárna biológia. Pan -American Medical Editorial, Buenos Aires.
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.