Dihydroxyacetonfosfat (DHAP) egenskaper och tillämpningar

De Dihydroxyacetonfosfat Det är en förkortad kemisk förening under förkortningen DHAP. Det är en mellanhand i vissa metaboliska rutter för levande organismer, såsom glykolytisk nedbrytning eller glykolys, liksom i Calvin -cykeln i växter.

Biokemiskt är DHAP produkten av verkan av ett enzym aldolas på fruktos-1,6-bifosfat (FBP), vilket orsakar en aldolitisk uppdelning som resulterar i två föreningar av tre kol: DHAP och glyceraldehyd 3-fosfat (GAP).

Källa: David T. MacPherson [Public Domain]

I Calvin -cykeln utför Aldolase den omvända reaktionen och kondenserar DHAP -molekyler med gapmolekyler för att bilda en hexos.

[TOC]

Egenskaper

DHAP klassificeras i molekylerna som kallas ketotriosas. Dessa är monosackarider som består av en tre -kolkedja (trios) med karbonylgruppen i det centrala kolet (C2).

Gap och DAHP är funktionella isomerer och utgör de enklaste kolhydraterna inom biologiskt aktiva organiska molekyler.

Även om den kemiska strukturen för många vanliga kolhydrater såsom gap och DHAP är aldehyder och ketoner, tilldelas de av kolhydratperioden för att hänvisa till direkta derivat av sackarider.

DHAP i glykolys

I glykolys försämrar en serie reaktioner glukos till pyruvat. Denna nedbrytning sker gradvis i 10 på varandra följande steg, där olika enzymer är involverade och en mängd mellanhänder produceras, som alla är fosforylerade.

DHAP visas i glykolysen i den fjärde reaktionen i denna process, som består av brottet av FBP i två kolhydrater av tre kol (triosasy), varav endast gapet fortsätter sekvensen av glykolys, medan DHAP -behoven omvandlas till till Gap för att följa denna rutt.

Kan tjäna dig: enantiomerer

Denna reaktion katalyseras av ett aldolas (fruktos biphapsat.

Denna reaktion inträffar endast om hexoset som ska delas har en karbonylgrupp i C2 och en hydroxyl i C4. Av denna anledning inträffar isomeriseringen av glukos-6-fosfat (G6P) i fruktos 6-fosfat (F6P) tidigare.

I den femte reaktionen av glykolys är DHAP också involverad, i fallet med gapisomerisering genom tre -fasasomeasen eller Tim -fosfatenzymet. Med denna reaktion är den första fasen av glukosnedbrytning avslutad.

Aldolasreaktion

På det aldoliska brottet finns det två mellanhänder, där DHAP för 90% av jämviktsblandningen.

Det finns två typer av aldlasas: a) typ I aldolas finns i djur- och växtceller och kännetecknas av bildandet av en Schiff -bas mellan det enzymatiska aktiva stället och FBP -karbonylen. b) Typ II aldolas finns i vissa bakterier och svampar, det har en metall på den aktiva platsen (vanligtvis Zn).

Aldolisk brott börjar med vidhäftningen av substratet till det aktiva stället och avlägsnande av en proton från p-hydroxylgruppen, som bildar Proton Schiff-basen (iminio katjon). Brottet av kolhydrater C3 och C4 producerar frisläppandet av gapet och bildandet av en mellanhand som kallas förälskad.

EMAMINA stabiliseras därefter, så en iminio -katjon bildas som hydrolyseras, som slutligen släpper DHAP och därmed regenererar det fria enzymet.

Det kan tjäna dig: maleico syra: struktur, egenskaper, erhållning, användning

I celler med typ II aldosos²⁺, Den som stabiliserar mellanhanden blir kär för att kunna släppa DHAP.

Tidsreaktion

Som nämnts är DHAP -balanskoncentrationen större än gapet.

Denna omvandling sker tack vare enzymet Tim. Detta är den femte reaktionen av den glykolytiska nedbrytningsprocessen och i den blir C1- och C6 -kolbonerna C3 -kolen i gapet, medan C2- och C5 -kolen blir C2 och C3 och C4 för glukosen de förvandlar till C1 för C1 för C1 GLIPA.

Tim -enzymet betraktas som det "perfekta enzymet" eftersom diffusionen styr reaktionens hastighet, vilket innebär att produkten bildas så snabbt som det aktiva stället för enzymet och dess substrat tillsammans.

I DHAP -transformationsreaktionen på gap bildas en mellanhand som kallas enediol. Denna förening kan ge protonerna från Hydroxilli -grupperna till en rest från den aktiva platsen för Tim -enzymet.

DHAP i Calvin -cykeln

Calvin -cykeln är den kolfotosyntetiska reduktionscykeln (PCR) som utgör den mörka fasen av växternas fotosyntesprocess. I detta skede används produkterna (ATP och NADPH) i processens lysande fas för att tillverka kolhydrater.

Det kan tjäna dig: Cycopropane (C3H6)

I denna cykel bildas sex gapmolekyler, varav två omvandlas till DHAP genom isomerisering, tack vare verkan av TIM -enzymet, i en omvänd reaktion på den som inträffade i nedbrytningen av glykolys. Denna reaktion är reversibel, även om balansen, i fallet med denna cykel och, till skillnad från glykolys, förskjuts mot gapomvandling till DHAP.

Dessa DHAP -molekyler kan sedan följa två sätt, en är en aldolisk kondensation som katalyseras av ett aldolas, där det kondenserar med en gapmolekyl för att bilda FBP.

Den andra reaktionen som kan ta en av DHAP är en fosfathydrolys som katalyseras av ett bifosfatas beteaktula. På den här sista vägen reagerar den med ett erytriskt till formulär 1,7 bifosfat.

DHAP i glukoneogenes

I glukoneogenes omvandlas vissa icke -glukidiska föreningar såsom pyruvat, laktat och vissa aminosyror till glukos. I denna process visas DHAP igen genom isomeriseringen av en gapmolekyl genom Tims handling och sedan genom en aldisk kondens för att bli FBP.

Referenser

1. Bailey, s. S., & Bailey, c. TILL. (1998). Organisk kemi: koncept och applikationer. Ed. Pearson Education.
2. Devlin, t. M. (1992). Lärobok för biokemi: Med kliniska korrelationer. John Wiley & Sons, Inc.
3. Garrett, R. H., & Grisham, c. M. (2008). Biokemi. Ed. Thomson Brooks/Cole.
4. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2006). Lehninger Principles of Biochemistry 4th Edition. Ed omega. Barcelona.
5. Rawn, j. D. (1989). Biokemi (Nej. 577.1 rå). Ed. Interamerikansk-mcgraw-hill
6. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Biokemi. Ed. Pan -amerikansk medicin.