Dihydroxyacetone fosfat (DHAP) egenskaper og applikasjoner

De Dihydroxyaceton fosfat Det er en forkortet kjemisk forbindelse under forkortelsen Dhap. Det er en mellomledd i noen metabolske ruter med levende organismer, for eksempel glykolytisk nedbrytning eller glykolyse, så vel som i Calvin -syklusen i planter.

Biokjemisk er DHAP et produkt av virkningen av et enzym aldolase på fruktose-1,6-bifosfat (FBP), noe som forårsaker et aldolitisk oppbrudd som resulterer i to forbindelser av tre karbonatomer: DHAP og glyseraldehyd 3-faft (gap).

Kilde: David T. MacPherson [Public Domain]

I Calvin -syklusen utfører aldolasen den omvendte reaksjonen, og kondenserer DHAP -molekyler med gapmolekyler for å danne en heksose.

[TOC]

Kjennetegn

DHAP er klassifisert i molekylene kjent som ketotriosas. Dette er monosakkarider som er sammensatt av en tre -karbonkjede (triosas) med karbonylgruppen i det sentrale karbonet (C2).

Gapet og DAHP er funksjonelle isomerer og utgjør de enkleste karbohydrater i biologisk aktive organiske molekyler.

Selv om den kjemiske strukturen til mange vanlige karbohydrater som gap og DHAP er aldehyder og ketoner, blir de gitt i løpet av karbohydratperioden, for å henvise til direkte derivater av sakkarider.

DHAP i glykolyse

I glykolyse nedbryter en serie reaksjoner glukose til pyruvat. Denne nedbrytningen skjer gradvis i 10 påfølgende trinn, der forskjellige enzymer er involvert og en rekke mellommenn produseres, som alle er fosforylert.

DHAP vises i glykolysen i den fjerde reaksjonen av denne prosessen, som består av brudd på FBP i to karbohydrater av tre karbon (triosasi), hvorav bare gapet fortsetter sekvensen av glykolyse, mens Dhap må transformeres til gap å følge denne ruten.

Kan tjene deg: enantiomerer

Denne reaksjonen katalyseres av en aldolase (fruktose biphapsat.

Denne reaksjonen oppstår bare hvis heksosen som skal deles har en karbonylgruppe i C2 og en hydroksyl i C4. Av denne grunn oppstår isomeriseringen av glukose-6-fosfat (G6P) i fruktose 6-fosfat (F6P) tidligere.

I den femte reaksjonen av glykolyse er DHAP også involvert, når det. Med denne reaksjonen er den første fasen av glukosedegradering fullført.

Aldolase -reaksjon

På det aldoliske bruddet er det to mellommenn, der DHAP for 90% av likevektsblandingen.

Det er to typer aldlasase: a) Aldolase av type I er til stede i dyre- og planteceller og er preget av dannelsen av en Schiff -base mellom det enzymatiske aktive stedet og FBP -karbonyl. b) Type II aldolase finnes i noen bakterier og sopp, den har et metall på det aktive stedet (vanligvis Zn).

Aldolisk brudd begynner med vedheft av underlaget til det aktive stedet og fjerning av et proton av ß-hydroksylgruppen, og danner Proton Schiff-basen (Iminio Cation). Rupturen av karbonatomer C3 og C4 produserer frigjøring av gapet og dannelsen av en mellomledd som heter In Love.

Enaminaen blir deretter stabilisert, så det dannes en iminio -kation som er hydrolysert, som til slutt frigjør Dhap og dermed regenererer det frie enzymet.

Det kan tjene deg: maleico syre: struktur, egenskaper, innhenting, bruk

I celler med type II aldosos²⁺, Den som stabiliserer mellommannen forelsker seg for å kunne frigjøre DHAP.

TIM -reaksjon

Som nevnt er Dhap -balansekonsentrasjonen større enn gapet.

Denne transformasjonen skjer takket være enzymet TIM. Dette er den femte reaksjonen av glykolytisk nedbrytningsprosess og i den blir C1- og C6 -karbonene C3 -karbonene i gapet, mens C2- og C5 -karbonene blir C2 og C3 og C4 av glukosen de transformerer til C1 av MELLOMROM.

TIM -enzymet regnes som det "perfekte enzymet" fordi diffusjonen kontrollerer hastigheten på reaksjonen, noe som betyr at produktet dannes så raskt som det aktive stedet for enzymet og dets underlag sammen.

I DHAP -transformasjonsreaksjonen på gapet dannes en mellomledd kalt enediol. Denne forbindelsen er i stand til å gi protonene fra hydroksiljegruppene til en rest fra det aktive stedet for TIM -enzymet.

Dhap i Calvin -syklusen

Calvin -syklusen er den karbonfotosyntetiske reduksjonssyklusen (PCR) som utgjør den mørke fasen av plantene fotosynteseprosess. På dette stadiet brukes produktene (ATP og NADPH) oppnådd i den lysende fasen av prosessen, til å produsere karbohydrater.

Det kan tjene deg: Cycopropane (C3H6)

I denne syklusen dannes seks gapmolekyler, hvorav to blir omdannet til DHAP ved isomerisering, takket være virkningen av TIM -enzymet, i en omvendt reaksjon på det som skjedde i nedbrytningen av glykolyse. Denne reaksjonen er reversibel, selv om balansen, i tilfelle av denne syklusen og, i motsetning til glykolyse, er fortrengt mot gapskonvertering til DHAP.

Disse DHAP -molekylene kan deretter følge to måter, en er en aldolisk kondensasjon katalysert av en aldolase, der den kondenserer med et gapmolekyl for å danne FBP.

Den andre reaksjonen som kan ta en av DHAP -ene er en fosfathydrolyse katalysert av en bifosfatase -beheptula. I denne siste ruten reagerer den med en erytrous å danne 1,7-bifosfat.

Dhap i glukoneogenese

I glukoneogenese er noen ikke -glukidiske forbindelser som pyruvat, laktat og noen aminosyrer omdannet til glukose. I denne prosessen vises DHAP igjen ved isomerisering av et gap -molekyl ved Tims handling, og deretter gjennom en aldisk kondensasjon for å bli FBP.

Referanser

1. Bailey, s. S., & Bailey, C. TIL. (1998). Organisk kjemi: konsepter og applikasjoner. Ed. Pearson Education.
2. Devlin, t. M. (1992). Biokjemiets lærebok: med kliniske korrelasjoner. John Wiley & Sons, Inc.
3. Garrett, r. H., & Grisham, C. M. (2008). Biokjemi. Ed. Thomson Brooks/Cole.
4. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2006). Lehninger Principles of Biochemistry 4. utgave. Ed Omega. Barcelona.
5. Rawn, J. D. (1989). Biokjemi (Nei. 577.1 rå). Ed. Interamerikansk-McGraw-Hill
6. Voet, d., & Voet, j. G. (2006). Biokjemi. Ed. Pan -American Medical.