- ลักษณะเฉพาะ
- หน้าที่ในร่างกาย
- ไตรเซสเป็นตัวกลางในไกลโคไลซิสกลูโคโนเจเนซิสและเพนโตสฟอสเฟตวิถี
- Trioses และวงจร Calvin
- Trioses และ lipids ของเยื่อชีวภาพและ adipocytes
- Trioses และเยื่อหุ้มของ archaebacteria
- อ้างอิง
trioseมี monosaccharides สามคาร์บอนที่มีสูตรทางเคมีเป็นเชิงประจักษ์ C 3 H 6 O 6 มีสองไตรเซส: ไกลเซอราลดีไฮด์ (แอลโดส) และไดไฮโดรซีอะซิโตน (คีโตซีส) ไตรโอเซสมีความสำคัญในการเผาผลาญเนื่องจากเชื่อมต่อเส้นทางการเผาผลาญสามทาง ได้แก่ ไกลโคไลซิสกลูโคโนเจเนซิสและเพนโตสฟอสเฟตวิถี
ในระหว่างการสังเคราะห์แสงวัฏจักรคาลวินเป็นแหล่งที่มาของไตรโอสที่ทำหน้าที่ในการสังเคราะห์ทางชีวภาพของฟรุกโตส -6- ฟอสเฟต น้ำตาลนี้ในลักษณะ phosphorylated จะถูกเปลี่ยนโดยขั้นตอนที่เร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ให้เป็นโพลีแซ็กคาไรด์สำรองหรือโครงสร้าง
ที่มา: Wesalius
Trioses มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ทางชีวภาพของไขมันที่เป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์และอะดิโพไซต์
ลักษณะเฉพาะ
Aldose glyceraldehyde มีอะตอมของ chiral carbon ดังนั้นจึงมี enantiomers สองตัวคือ L-glyceraldehyde และ D-glyceraldehyde ทั้ง D และ L enantiomers มีลักษณะทางเคมีและกายภาพที่แตกต่างกัน
D-glyceraldehyde หมุนระนาบของแสงโพลาไรซ์ไปทางขวา (+) และมีการหมุน D ที่ 25 ° C ที่ + 8.7 °ในขณะที่ L-glyceraldehyde จะหมุนระนาบของแสงโพลาไรซ์ไปทางซ้าย (- ) และมีการหมุน D ที่ 25 ° C ที่ -8.7 °
ไครัลคาร์บอนในไกลเซอราลดีไฮด์คือคาร์บอน 2 (C-2) ซึ่งเป็นแอลกอฮอล์ทุติยภูมิ การฉายภาพ Fischer แสดงถึงหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ของ D-glyceraldehyde ทางด้านขวาและกลุ่ม OH- ของ L-glyceraldehyde ทางด้านซ้าย
Dihydroxyacetone ไม่มี chiral carbons และไม่มีรูปแบบ enantiomeric การเพิ่มกลุ่มไฮดรอกซีเมทิลีน (-CHOH) ไปยังไกลเซอราลดีไฮด์หรือไดไฮโดรซีอะซิโตนช่วยให้สามารถสร้างศูนย์ชิรัลใหม่ได้ ด้วยเหตุนี้น้ำตาลจึงเป็นเตโทรสเนื่องจากมีคาร์โบไฮเดรตสี่ชนิด
การเพิ่มกลุ่ม a -CHOH ใน tetrose ทำให้เกิดศูนย์ chiral ใหม่ น้ำตาลที่เกิดขึ้นเป็นเพนโทส คุณสามารถเพิ่มกลุ่ม -CHOH ได้เรื่อย ๆ จนกว่าคุณจะมีคาร์บอนสูงสุดสิบตัว
หน้าที่ในร่างกาย
ไตรเซสเป็นตัวกลางในไกลโคไลซิสกลูโคโนเจเนซิสและเพนโตสฟอสเฟตวิถี
Glycolysis ประกอบด้วยการสลายโมเลกุลของกลูโคสออกเป็นโมเลกุลของไพรูเวทสองโมเลกุลเพื่อผลิตพลังงาน เส้นทางนี้มีสองขั้นตอน: 1) ระยะเตรียมการหรือการใช้พลังงาน 2) เฟสการผลิตไฟฟ้า ประการแรกคือสิ่งที่สร้างไตรโอเซส
ในระยะแรกปริมาณพลังงานอิสระของกลูโคสจะเพิ่มขึ้นผ่านการสร้างฟอสโฟเอสเตอร์ ในระยะนี้อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) เป็นผู้บริจาคฟอสเฟต ระยะนี้จะถึงจุดสุดยอดในการเปลี่ยนฟรุกโตส 1,6-bisphosphate ของฟอสฟอรัส (F1,6BP) ให้เป็นไตรโอสฟอสเฟต 2 ชนิดคือไกลเซอราลดีไฮด์ 3 ฟอสเฟต (GA3P) และไดไฮโดรซีอะซิโตนฟอสเฟต (DHAP)
Gluconeogenesis คือการสังเคราะห์กลูโคสทางชีวภาพจากไพรูเวตและตัวกลางอื่น ๆ ใช้เอนไซม์ไกลโคไลซิสทั้งหมดที่เร่งปฏิกิริยาที่มีการแปรผันพลังงาน Gibbs มาตรฐานทางชีวเคมีอยู่ในภาวะสมดุล (ΔGº '~ 0) ด้วยเหตุนี้ไกลโคไลซิสและกลูโคโนเจเนซิสจึงมีตัวกลางร่วมกัน ได้แก่ GA3P และ DHAP
วิถีเพนโตสฟอสเฟตประกอบด้วยสองขั้นตอนคือระยะออกซิเดชั่นสำหรับกลูโคส -6- ฟอสเฟตและอีกขั้นสำหรับการสร้าง NADPH และไรโบส -5- ฟอสเฟต ในระยะที่สอง ribose 5-phosphate จะถูกเปลี่ยนเป็น glycolysis intermediates, F1,6BP และ GA3P
Trioses และวงจร Calvin
การสังเคราะห์ด้วยแสงแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน ในตอนแรกปฏิกิริยาที่ขึ้นกับแสงจะเกิดขึ้นซึ่งก่อให้เกิด NADPH และ ATP สารเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในระยะที่สองซึ่งมีการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์และการก่อตัวของเฮกโซสจากไตรโอเซสผ่านทางเดินที่เรียกว่าวัฏจักรคาลวิน
ในวัฏจักรคาลวินเอนไซม์ ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase / oxygenase (rubisco) เร่งปฏิกิริยาพันธะโควาเลนต์ของ CO 2กับ pentose ribulose 1,5-bisphosphate และแตกตัวกลางหกคาร์บอนที่ไม่เสถียรออกเป็นสองโมเลกุลของ คาร์บอนสามอะตอม: 3-phosphoglycerate
ด้วยปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่รวมถึงการฟอสโฟรีเลชันและการลด 3-phosphoglycerate โดยใช้ ATP และ NADP ทำให้ GA3P ถูกผลิตขึ้น สารนี้จะถูกเปลี่ยนเป็นฟรุกโตส 1,6-bisphosphate (F1,6BP) โดยวิถีการเผาผลาญที่คล้ายกับ gluconeogenesis
ด้วยการกระทำของฟอสฟาเทส F1,6BP จะถูกเปลี่ยนเป็นฟรุกโตส -6- ฟอสเฟต จากนั้นฟอสโฟเฮกโซสไอโซเมอเรสจะสร้างกลูโคส 6 - ฟอสเฟต (Glc6P) ในที่สุด epimerase จะแปลง Glc6P เป็นกลูโคส 1 - ฟอสเฟตซึ่งใช้สำหรับการสังเคราะห์แป้ง
Trioses และ lipids ของเยื่อชีวภาพและ adipocytes
GA3P และ DHAP สามารถสร้างกลีเซอรอลฟอสเฟตซึ่งเป็นสารที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวภาพของไตรอะซิลกลีเซอรอลและกลีเซอรอลิปิด เนื่องจากไตรโอเซสฟอสเฟตทั้งสองสามารถสลับกันได้โดยปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาโดยไตรโอสฟอสเฟตไอโซเมอเรสซึ่งทำให้ไตรโอสทั้งสองอยู่ในสภาวะสมดุล
dehydrogenase เอนไซม์กลีเซอรอลฟอสเฟตเร่งปฏิกิริยาการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันลดลงซึ่งใน NADH บริจาคคู่อิเล็กตรอน DHAP ไปยังแบบฟอร์มกลีเซอรีน 3 ฟอสเฟตและ NAD + แอล - กลีเซอรอล 3 ฟอสเฟตเป็นส่วนหนึ่งของโครงกระดูกฟอสโฟลิปิดซึ่งเป็นส่วนโครงสร้างของเยื่อชีวภาพ
กลีเซอรอลเป็นโปรไครัลมันไม่มีคาร์บอนที่ไม่สมมาตร แต่เมื่อหนึ่งในสองแอลกอฮอล์หลักของมันสร้างฟอสฟอรัสมันสามารถเรียกได้อย่างถูกต้องว่า L-glycerol 3-phosphate หรือ D-glycerol 3-phosphate
Glycerophospholipids เรียกอีกอย่างว่า phosphoglycerides ซึ่งถูกตั้งชื่อเป็นอนุพันธ์ของกรดฟอสฟาติดิก ฟอสโฟกลีเซอไรด์สามารถสร้างฟอสโฟอะซิลกลีเซอรอลได้โดยสร้างพันธะเอสเทอร์กับกรดไขมันสองชนิด ในกรณีนี้ผลิตภัณฑ์ที่ได้คือ 1,2-phosphodiacylglycerol ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของเมมเบรน
กลีเซอโรฟอสเฟตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของกลุ่มฟอสเฟตของกลีเซอรอล 3 - ฟอสเฟตผลิตกลีเซอรอลและฟอสเฟต กลีเซอรอลสามารถทำหน้าที่เป็นสารเริ่มต้นสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวภาพของไตรอะซิลกลีเซอไรด์ซึ่งพบได้ทั่วไปในอะดิโพไซต์
Trioses และเยื่อหุ้มของ archaebacteria
คล้ายกับยูแบคทีเรียและยูคาริโอตกลีเซอรอล 3 ฟอสเฟตถูกสร้างขึ้นจากไตรโอสฟอสเฟต (GA3P และ DHAP) อย่างไรก็ตามมีความแตกต่าง: ประการแรกคือกลีเซอรอล 3 - ฟอสเฟตในเยื่อหุ้มของอาร์เคียแบคทีเรียเป็นรูปแบบ L ในขณะที่ในเยื่อหุ้มของยูแบคทีเรียและยูคาริโอตจะมีการกำหนดค่า D
ความแตกต่างประการที่สองคือเยื่อหุ้มของอาร์เคียแบคทีเรียสร้างพันธะเอสเทอร์โดยมีสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนยาวสองกลุ่มของกลุ่มไอโซพรีนอยด์ในขณะที่ในยูแบคทีเรียและยูคาริโอตกลีเซอรอลจะสร้างพันธะเอสเทอร์ (1,2-diacylglycerol) กับกรดไขมันสองสายโซ่ไฮโดรคาร์บอน
ความแตกต่างประการที่สามคือในเยื่อหุ้มของอาร์เคียแบคทีเรียสารทดแทนของกลุ่มฟอสเฟตและกลีเซอรอล 3 - ฟอสเฟตแตกต่างจากยูแบคทีเรียและยูคาริโอต ตัวอย่างเช่นหมู่ฟอสเฟตติดอยู่กับ disaccharide α-glucopyranosyl- (1®2) - β-galactofuranose
อ้างอิง
- Cui, SW 2005 คาร์โบไฮเดรตในอาหาร: เคมีคุณสมบัติทางกายภาพและการใช้งาน CRC Press, โบคาเรตัน
- de Cock, P. , Mäkinen, K, Honkala, E. , Saag, M. , Kennepohl, E. , Eapen, A. 2016. Erythritol มีประสิทธิภาพมากกว่าไซลิทอลและซอร์บิทอลในการจัดการจุดสิ้นสุดของสุขภาพช่องปาก วารสารทันตแพทยศาสตร์นานาชาติ.
- Nelson, DL, Cox, MM 2017 หลักการทางชีวเคมีของ Lehninger. WH ฟรีแมนนิวยอร์ก
- Sinnott, ML 2007. เคมีของคาร์โบไฮเดรตและโครงสร้างและกลไกทางชีวเคมี. ราชสมาคมเคมีเคมบริดจ์
- Stick, RV, Williams, SJ 2009 คาร์โบไฮเดรต: โมเลกุลที่สำคัญของชีวิต เอลส์เวียร์อัมสเตอร์ดัม
- Voet, D. , Voet, JG, Pratt, CW 2008. พื้นฐานชีวเคมี - ชีวิตในระดับโมเลกุล ไวลีย์โฮโบเกน