Denné charakteristiky, biosyntéza, funkcie

Ten Pentosas Sú to monosacharidy, ktoré majú päť uhlíkov a ktorých empirický vzorec je C₅H₁₀Ani₅. Podobne ako iné monosacharidy sú pentóza polyhydroxylované cukry, ktoré môžu byť aldózou (ak majú skupinu aldehydov) alebo ketosas (ak majú skupinu Cetona).

Jednou z metabolických cieľov glukózy u zvierat a vaskulárnych rastlín je oxidácia prostredníctvom pentózového fosfátu za vzniku 5-fosfátovej ribózy, pentózy, ktorá bude súčasťou DNA.

Zdroj: Neurotoger [verejná doména]

Iné dráhy transformujú glukózu (pôsobením izomerázy, kináz a epicherázy) do xylulózy a arabínovej pentózy, ktoré majú štrukturálne funkcie. Fermentácia mikroorganizmov je dôležitá v biotechnológii.

[TOC]

Charakteristika

Vo všetkých monosacharidoch vrátane pentózy môže byť absolútna konfigurácia chirálneho centra ďalej od uhlíka z karbonilu pentozázy (C-4) konfigurácia D-GlyceralDehydu alebo L-Glyceraldehyd. To určuje, či je pentóza enantiomér D alebo L.

Aldopentáz majú tri chirálne centrá (C-2, C-3, C-4), zatiaľ čo ketuse majú dve chirálne centrá (C-3, C-4).

V prírode sú pentóza s konfiguráciou D hojnejšie ako pentóza s konfiguráciou L. Aldopentosy s konfiguráciou D sú: arabíni, lixné, ribóza a xylóza. Cetopentáz s konfiguráciou sú: ribulosa a xylulóza.

Pentozázy sa môžu cyklovať karbonylovými reakciami funkcie aldehydu alebo cetony, so sekundárnou hydroxylovou skupinou v intramolekulárnej reakcii, za vzniku hemiaccetálov alebo cyklických hemicetálov. Pentosy môžu tvoriť pyrany alebo furanas.

Aldehydová skupina aldopentáz, rovnako ako vo všetkých aldose. Vytvorený produkt sa nazýva kyselina aldónová. Táto monokarboxylová kyselina môže zažiť druhú oxidáciu, ktorá sa vyskytuje v uhlíku 6, primárne alkohol, ktorý sa premieňa na dikarboxylovú kyselinu, nazývanú kyselina aldarová.

Môže vám slúžiť: Flora a fauna Entre Ríos: Reprezentatívne druhy

Pentosy ako štrukturálne komponenty

Analýza zloženia celulózy a lignínu odhaľuje, že obe látky sú tvorené hexóznymi a pentosami, ktoré sú rovnaké alebo hojnejšie hexos (až dvakrát) ako pentóza ako pentóza.

Celulóza a hemicelulóza sa nachádza na bunkovej stene rastlín. Celulóza kryštalické mikrofibrily obklopujú amorfnú hemicelulózu, ktorá je vložená do lignínovej matrice. Celulóza sa skladá hlavne z glukózy a iných cukrov, ako sú celoózne, Zestrous a Zestrray.

Hemicelulóza je heteropolysa krátkych dôsledkov zložených z hexossov, d-glykózy, D-galaktózy a d-d-d-d-d-d-mosease a pentosov, najmä D-Xilosa a D-yrabinosa.

V lignocelulózovom odpade je podiel xylózy väčší ako arabínovo. Pentosas predstavuje 40% celkových cukrov (hexosas + pentosas). Druhy dreva sú diferencované substitúciami, ktoré má Xilanos.

Hemicelulóza je klasifikovaná podľa zvyškov cukru, ktoré má. Typ a množstvo hemicelulózy sa veľmi líši v závislosti od rastliny, typu tkaniva, stavu rastu a fyziologických podmienok. D-Xilano je najhojnejšia pentóza v listnatých a ihličnatých stromoch.

Biosyntéza pentosas

V prírode sú najhojnejšie pentosy D-xylose, L-arabinosa a D-libóza a D-arabinol a rimitol pentitol. Iná pentóza je veľmi zriedkavá alebo nie je tu.

V rastlinách je cyklus Calvin zdrojom fosforylovaných cukrov, ako je D-Frucease-6-fosfát, ktorý sa môže transformovať na D-glukózu-6-fosfát. Fosfogomutáza katalyzuje interkonverziu D-glukózy-6-fosfátu v D-glukóze-1-fosfátu.

UDP-glukóza enzys fosforilalasa katalyzuje tvorbu UDP-glukózy z uridín-trifosfátu (UTP) a D-glukosa-1-fosfátu. Nasledujúca reakcia pozostáva z redukcie oxidu, kde NAD⁺ Prijmite elektróny UDP-glukózy, ktoré sa stávajú UDP-glucuronato. Ten prežíva dekarboxyláciu a je prevedený na UDP-XILOSA.

Môže vám slúžiť: Dýchanie pokožky: Charakteristiky a príklady zvierat

UDP-arabinosa 4-epimeráza katalyzuje konverziu UDP-XILOSA v UDP-yarabinosa, čo je reverzibilnou reakciou. Na biosyntézu hemicelulózy sa môžu použiť obidve UDP-subcuts (UDP-XILOSA a UDP-Arabinosa).

Kalvinový cyklus tiež produkuje pentózový fosfát, ako je 5-fosfát ribóza, aldosa, 5-fosfát ribulóza alebo ketóza, ktoré slúžia na fixovanie oxidu uhličitého.

V Escherichia coli, L-arabinosa je prevedená na L-obludné izomerázou L-arabinózne. Potom sa Libulous Libulous najskôr transformuje na L-libulous 5-fosfát a potom v D-Xillulosa 5-fosfátu pôsobením L-libulokínov a Liblous 5-fosfátovej epirázy 5-fosfátu.

Fermentácia pentózy na výrobu etanolu

Etanol sa vyrába komerčne fermentáciou a chemickou syntézou. Fermentácia Etanolová výroba vyžaduje, aby mikroorganizmy používali hexozózne a prítomné ako zdroj energie. Získanie etanolu z pentózy je väčšie, ak sú oba cukry prítomné vo veľkých množstvách.

Mnoho organizmov, ako sú kvasinky, vláknité huby a baktérie, môže fermentovať xylózu a arabívne pri teplotách medzi 28 ° C a 65 ° C a pH medzi 2 a 8, čo produkuje alkohol.

Niektoré kmene Kandida spona. Majú schopnosť rásť iba z D-Xilosa, etanol je hlavným výrobkom fermentácie. Kvasinky, ktoré najlepšie fermentujú xylózu na etanol, sú Bretanomyces spona., Kandida spona., Hansenula spona., Kluyveromyces spona., Pachysolen spona. a Sacharomices spona.

Vláknité huby Fusarium oxysporum fermenta glukóza na etanol, produkujúci oxid uhličitý. Táto huba je tiež schopná previesť d-xylózu na etanol. Existujú však aj ďalšie huby, ktorých fermentačná kapacita D-Xilosa je väčšia. Tie obsahujú Sliznica spona. a Neurospora crassa.

Mnoho baktérií môže použiť hemicelulózu ako zdroj energie, ale fermentácia cukrov produkuje okrem etanolu aj iné látky, ako sú organické kyseliny, ketóny a plyny.

Môže vám slúžiť: Trofické vzťahy: koncept a príklady

Najbežnejšie pentosy: Štruktúra a funkcia

Ribosa

Symbol. Je to aldopentosa a enantiomér D-libózy je hojnejší ako l-libóza. Rozpustný vo vode. Je to metabolit dráhy fosfátu pentosa. Ribóza je súčasťou RNA. Deoxi-libóza je súčasťou DNA.

Arabinóza

Symbol. Je to aldopentosa, L-arabínový enantiulo je hojnejší ako d-arabinosa. Arabsky je súčasťou bunkovej steny rastlín.

Xylóza

Xylové symboly. Je to aldopentosa, enantiomér D-Xilosa je hojnejší ako l-xilosa. Je prítomný v bunkovej stene rastlín a je hojný v mnohých druhoch dreva. Je tiež prítomný v škrupine semien z bavlny a La Concha de Pacana.

Ribulosa

Symbol. Je to Zea, D-liBrous Enantiomér je hojnejší ako Libulous. Je to metabolit Pentosa fosfátovej cesty a je prítomný v rastlinách a zvieratách.

Odkazy

1. Cui, s. W. 2005. Potravinové uhľohydráty: chémia, fyzikálne vlastnosti a aplikácie. CRC Press, Boca Raton.
2. Holdt, h. W. 2005. Biochémia rastlín. Elsevier, Amsterdam.
3. Nelson, D. L., Cox, m. M. 2017. Lehninger princípy biochémie. W. H. Freeman, New York.
4. Preiss, J. 1980. Biochémia rastlín Komplexná treesse, zväzok 3 - Sacharidy: Štruktúra a funkcia. Academic Press, New York.
5. Singh, a., Mishra, P. Devätnásť deväťdesiatpäť. Pentóza Mikrobiálne: Súčasné aplikácie v biotechnológii. Elsevier, Amsterdam.
6. Sinnott, m. L. 2007. Sacharidová chémia a biochémia štruktúra a mechanizmus. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
7. Stick, r. Vložka., Williams, s. J. 2009. Sacharidy: základné molekuly života. Elsevier, Amsterdam.
8. Voet, D., Voet, J. G., Pratt, C. W. 2008. Základy biochémie - život na molekulárnej úrovni. Wiley, Hoboken.