Arabinøse egenskaper, struktur og funksjoner

De Arabinøs Det er et monosakkarid av fem karbonatomer, og siden det har en funksjonell gruppe av aldehyd i sin struktur, er den klassifisert i gruppen av aldopentasene. Hans navn stammer fra den arabiske gummien, hvor han ble isolert for første gang.

Det er et eksklusivt sukker av planteorganismer, og noen studier indikerer at det representerer mellom 5 og 10 % av tarridene på celleveggen i modellplantene Talian Arabidopsis og Oryza sativa (ris).

Fisher-projeksjon for D-(-) og L-(+)-Arabinøs (kilde: Wikimedia Commons)

Det er en del av sammensetningen av pektin og hemicellulose, to biopolymerer av stor betydning fra det naturlige og industrielle synspunktet.

Sukkerbetermasse er et godt eksempel på industrielt avfall som brukes til ekstraksjon av det arabinøse, som har forskjellige anvendelser innen mikrobiologi og medisin for diagnostiske formål, blant andre i syntesen av anti -oplast og antivirale medisiner, blant andre.

Siden det er et ekstremt rikelig sakkarid i vegetabilske preparater, er det for øyeblikket en stor interesse for forskning angående dets separasjon fra blandinger av sakkarider ved forskjellige metoder.

Dette gjelder spesielt når preparater brukes til gjærende prosesser som oppnår etanolproduksjon, med tanke på at få kommersielt tilgjengelige mikroorganismer er i stand til å produsere denne alkoholen fra arabinose.

[TOC]

Egenskaper og struktur

L-Arabinosa er kommersielt som et hvitt krystallinsk pulver som ofte brukes som søtningsmiddel i matindustrien. Den kjemiske formelen er C5H10O5 og har en molekylvekt på rundt 150 g/mol.

I motsetning til mye av monosakkaridene i naturen, er dette sukkeret hovedsakelig som den l-arabinøse isomeren.

Kan tjene deg: mastozoologi: opprinnelse, hvilke studier, eksempel på forskning

Generelt er L-isomerer vanlige komponenter i membranglykonert, som er molekyler av mangfoldig karakter som er knyttet sammen av glykosidbindinger til karbohydratavfall, slik at L-Yarabinous ikke er et unntak.

Haworths Arabinosa Poyction (Kilde: Neurotoger [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Den l-isomere formen til de arabinøse har to ringformede strukturer: L-arabinopiramosa og L-arabinofuranosa. Arabinøs fri eksisterer i løsning som L-kyrabinopiranosa, siden denne formen er mer stabil enn furanosa.

Når polysakkaridkomponentene i plantens cellevegg blir observert, så vel som glykoproteiner og proteoglykaner der arabinøs er inkludert, er den dominerende formen L-anrabinofuranosa.

Det er forsvarlig at leseren husker at begrepene "Pirano" og "Furano" De viser til mulige hemiacetal sykliske konfigurasjoner som kan skaffe seg et sukker, med henholdsvis 6 eller 5 koblingsringer.

L-arabinosa i planter

Den arabinøse er vidt distribuert mellom de landlige plantene, inkludert lever, moser og mange klorofytiske alger og klorofytter, grønne og brune alger, henholdsvis. Dette faktum antyder at den metabolske ruten for syntesen ble anskaffet tidlig i de "primitive" plantene.

De fleste av polysakkaridene, proteoglucaner, glykoproteiner og utskilte peptider som inneholder polysakkarider med L-anabinøse i planter er syntetisert i Golgi-komplekset, selv om små glyconjugater kan syntetiseres i cytosol.

Den eneste generasjonsveien for L-arabinøs kjent i planter er en der dette syntetiseres som UDP-l-anrabinopiramosa fra UDP-Xilosa, med deltakelse av en UDP-Xilosa 4-epimerase, som katalyserer epimeriseringen i C-4-stilling av UDP-Xilosa.

Denne reaksjonen er en del av synteseveien av novo Av nukleotidsukker eller UDP-sukker, som begynner med UDP-glukosen syntetisert fra sukrose og UDP av sukrose-syntasen, eller fra glukose 1-P og UTP med UDP-glukosepyrofosphoryllase.

Kan tjene deg: TSI Agar: Hva er, grunnlag, forberedelse, bruk

Andre mekanismer er blitt foreslått for produksjon av UDP-L-anrabinopapyranose fra UDP-galakturonsyre på grunn av dekarboksylering av karbon C- 6, men enzymsyre UDP-galakturonsyre disarboxylase UDboxylase er ikke funnet i planter.

L-arabinosa i bakterier

Fra det strukturelle synspunktet peker forfattere til L-arabinosa som en bestanddel av celleveggen til mange bakterier. Imidlertid er viktigheten av et mer antropisk synspunkt:

Mennesker er ikke i stand til å absorbere tarmen av vegetabilsk l-arabinosa de bruker i kostholdet. derimot, OG. coli, En naturlig bosatt bakterie av den menneskelige tarmen er i stand til å overleve på bekostning av dette monosakkaridet som den eneste kilden til karbon og energi.

Denne typen bakterier og andre relaterte, er i stand til å metabolisere L-arabinosa gjennom bruk av Operon enzymatiske produkter Arabad. Når disse mikroorganismene tar L-arabinosa av mediet, er i stand til å konvertere det intracellulært til d-xilulosa-5-p, som de blant annet bruker for banen til pentosefosfat.

I eksperimentell biologi har denne operatøren blitt brukt i genetiske konstruksjoner for det kontrollerte uttrykket av homologe og heterologer i bakterielle ekspresjonssystemer.

Funksjoner

Avhengig av konteksten det er tenkt på, har L-Arabinosa forskjellige funksjoner. I tillegg til noen av de som er utnevnt i de tidligere punktene, kan det vises til følgende:

-Et av molekylene med den høyeste andelen L-anabinøs i planter er den pektiske arabinanen.

-Pektisk Arabinano er involvert i stomatisk nedleggelse og åpning, avgjørende prosesser for gassutveksling mellom planter og deres omgivelser.

Kan tjene deg: Bromocresol Green: Kjennetegn, forberedelse, bruk

-Et annet eksempel på tilstedeværelsen og funksjonaliteten til L-arabinøs i planter er familien til arabinogalaktanproteiner, som er proteoglucaner sammensatt av et stort karbohydratregion rik på L-års og galaktoseavfall.

-Mange sekundære grønnsaksforbindelser av flavonoider er L-tobinopyranosylerte, det vil si at de har samlet l-l-plating rester, spesielt i TIL. Thaliana.

-Nytten av L-arabinosa er blitt foreslått som et naturlig medikament, siden dens monomere enheter hemmer In vitro Maltase og lindy tarmaktiviteter. Lindy aktivitet er viktig for reduksjonen i blodsukkernivået.

-Inkludering av L-anabinøs i kostholdet med rotter som opprettholdes i laboratoriet ser ut til å bidra betydelig til reduksjonen i insulin- og triacylglyserolnivåer i blodplasma og lever.

-I 1973 denne monosakkariden.

-Til slutt brukes L-arabinosa i en rekke medieformuleringer for dyrking In vitro av forskjellige mikroorganismer.

Referanser

1. Garrett, r., & Grisham, C. (2010). Biokjemi (4. utg.). Boston, USA: Brooks/Cole. Cengage Learning.
2. Kotake, t., Yamanashi, og., Imazumi, ca., & Tsumuraya, og. (2016). Metabolisme av L-yarabinose i planter. Journal of Plant Research, 1-12.
3. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger prinsipper for biokjemi. Omega -utgaver (5. utg.).
4. Schleif, r. (2000). Regulering av L -Abinose Opeon of Escherichia coli. Trender innen genetikk, 16, 559-565.
5. Spagnuolo, m., Vokse, c., Pizigallo, m. D. R., & Ruggiero, P. (1999). Fraksjonering av sukkerromasse til pektin, cellulose og arabinose av arabinaser kombinert med ultrafiltrering. Bioteknologi og bioingeniør, 64, 686-691.
6. Voet, d., & Voet, j. (2006). Biokjemi (3. utg.). Pan -American Medical Editorial.
7. Yurkanis Bruice, P. (2003). Organisk kjemi. Pearson.