Glyceraldehyd 3-fosfat (G3P) struktur, funktioner

han Glyceraldehyd 3-fosfat (GAP) Det är en metabolit av glykolys (dess namn kommer från det grekiska; glykos = söt eller socker; lys = brott), som är en metabolisk väg som omvandlar glukosmolekylen till två pyruvatmolekyler för att producera energi i form av adenosin tryfosfat (ATP ).

I celler ansluter glyceraldehyd 3-fosfat glykolys med glukoneogenes och pentosfosfatvägen. I fotosyntetiska organismer används glyceraldehyd 3-fosfat, från koldioxidfixering för sockerbiosyntes. I levern producerar fruktosmetabolism gap, som är införlivad i glykolys.

Källa: Benjah-Bmm27 [Public Domain]

[TOC]

Strukturera

3-fosfatglyceraldehyden är ett fosforylerat socker som har tre kolhydrater. Dess empiriska formel är c₃H₇ANTINGEN₆P. Aldehydgruppen (-CHO) är kol 1 (C-1), hydroximetylengruppen (-CHAH) är kol 2 (C-2) och hydroxymetylgruppen (-CH₂OH) är kol 3 (C3). Denna sista bildar en länk till fosfatgruppen (Fosfoester -länken).

3-fosfatglyceraldehydkonfigurationen i C-2-kviralen är D. Med konvention, med avseende på det quirala kolet, i projiceringen av Fischer representeras aldehydgruppen uppåt, hydroximetylfosfatgruppen ner, hydroxylgruppen till höger och väteatomen till vänster.

Egenskaper

3-fosfatglyceraldehyden har en molekylmassa 170,06 g/mol. Standard Gibbs Free Energy Change (ΔGº) för varje reaktion måste beräknas genom att lägga till variationen i den fria energin från produkterna och subtrahera summan av variationen i reaktanternas fria energi.

Det kan tjäna dig: Metazoa: Egenskaper, typer, livsmiljöer och sjukdomar

På detta sätt bestäms fri energivariation (ΔGº) med glyceraldehyd 3 -fosfat, vilket är -1 285 kJ × mol^-1. Genom konvention, i standardtillståndet 25 ºC och 1 atm, är den fria energin från de rena elementen noll.

Funktioner

Glykolys och glukoneogenes

Glykolys finns i alla celler. Det är uppdelat i två faser: 1) Energiinvesteringsstadium och metabolitsyntes med hög fosfatgruppsöverföringspotential, såsom glyceraldehyd 3-fosfat (GAP); 2) ATP -syntessteg från molekyler med hög överföringspotential för fosfatgrupp.

3-fosfat glyceraldehyd och dihydroxyacetonfosfat. 3-fosfatglyceraldehyden förvandlas till 1,3-bifosfoglycerat (1,3 bpg), med hjälp av en reaktion katalyserad av enzymgapet dehydrogenas.

Dehydrogenasgapet katalyserar oxidationen av aldehydkolatomen och överför en fosfatgrupp. Således bildas en blandad anhydrid (1,3 bpg) där syragruppen och fosforatomen är benägna att den nukleofila attackreaktionen.

Sedan, i en reaktion som katalyseras av 3-fosfoglyceratkinaset, överför 1,3 bpg fosfatgruppen från kol 1 till ADP och bildar ATP.

Eftersom de reaktioner som katalyseras av aldolaset, är dehydrogenasgapet och 3-fosfoglyceratkinaset i jämvikt (ΔGº ~ 0), är därför en del av glukoneogenesvägen (eller av den nya syntesen av glukos)).

Vía de la Pentosa -fosfat och Calvin -cykel

I pentosfosfatvägen bildas 3-fosfat (GAP) glyceraldehyd och 6-fosfat fruktos (F6P) genom skärning och bildningsreaktioner av C-C-bindningar, från pentos, xylulosa 5-fosfat och ribos 5-fosfat.

Kan tjäna dig: Hyracotherium: Egenskaper, näring, arter, reproduktion

3-fosfat glyceraldehyd kan följa vägen för glukoneogenes och form 6-fosfat glukos, som fortsätter pentosfosfatens väg. Glukos kan oxideras helt genom att producera sex sammolekyler₂ Genom det oxidativa stadiet av Pontosa -fosfatvägen.

I Calvin -cykeln, CO₂ Det ställs in som 3-fosfoglycerat, i en reaktion katalyserad av det ribulösa bifosfatkarboxylaset. Sedan reduceras 3-fosfoglycerat med NADH genom verkan av ett enzym som kallas gapdehydrogenas.

2 Gapmolekyler för biosyntes av en hexos, såsom glukos, som tjänar för stärkelse eller cellulosabiosyntes i växter i växter behövs.

Fruktinformation

Fruktokinasenzym katalyserar fosforyleringen av fruktos av ATP i C-1, och bildar 1-fosfat fruktos. Aldolas A, som finns i muskeln, är specifik för fruktos 1,6-bifosfat som ett substrat. Aldolas B finns i levern och är specifik för 1-fosfat fruktos som ett substrat.

B aldolasen katalyserar den aldoliska brottet av fruktos 1-fosfat och producerar dihydroxyacetonfosfat och glyceraldehyd. Glyceraldehyd-kinas katalyserar fosforyleringen av glyceraldehyd genom ATP och bildar en glykolytisk mellanhand, 3-fosfat glyceraldehyd (GAP).

På en annan väg förvandlas glyceraldehyd till glycerol av ett alkoholdehydrogenas som NADH använder som elektrondonatorsubstrat. Sedan glycerolfosforylatkinasglycerol med ATP, bildar glycerolfosfat. Denna sista metabolit är reoxy och bildar dihydroxyacetonfosfat (DHAP) och NADH.

DHAP omvandlas till gap av de tre isomeasfosfatenzymet. På detta sätt omvandlas fruktos till glykolysmetaboliter. Emellertid kan den levererade fruktosen intravenöst orsaka allvarliga skador, som består av den drastiska minskningen av intracellulärt fosfat och ATP. Även mjölksyra uppstår.

Det kan tjäna dig: Chihuahua flora och fauna: enastående arter

Fruktosskador beror på att den inte har de regleringspunkter som glukoskatabolism normalt har. Först kommer fruktos in i musklerna genom Glut5, som är oberoende av insulin.

För det andra omvandlas fruktos direkt till gap och på detta sätt går det inte igenom regleringen av fosfofutokinas (PFK) enzymet i början av glykolys.

Via Entner-Woudoroff

Glykolys är den universella vägen för glukoskatabolism. Vissa bakterier använder dock växelvis Entner-Woudoroff Road. Denna väg innebär sex steg katalyserade av enzymer, där glukos förvandlas till gap och pyruvato, som är två slutliga produkter på denna väg.

Gap och pyruvat omvandlas till etanol genom alkoholhaltiga jäsningsreaktioner.

Referenser

1. Berg, J. M., Tymoczco, j. L., Stryer, L. 2015. Biokemi. Till kort kurs. W. H. Freeman, New York.
2. Miesfeld, r. L., Mcevoy, m. M. 2017. Biokemi. W. W. Norton, New York.
3. Nelson, D. L., Cox, m. M. 2017. Lehninger principer för biokemi. W. H. Freeman, New York.
4. Saway j. G. 2004. Metabolism på en överblick. Blackwell, Malden.
5. Voet, D., Voet, j. G., Pratt, C. W. 2008. Fundamentals of Biochemistry: Life på molekylnivå. Wiley, Hoboken.