- Eigenschaften
- Funktionen im Körper
- Trios als Zwischenprodukte bei der Glykolyse, der Glukoneogenese und dem Pentosephosphatweg
- Die Trios und der Calvin-Zyklus
- Trios und Lipide von biologischen Membranen und Adipozyten
- Trios und Membranen von Archaebakterien
- Verweise
Die Triose sind Monosaccharide mit drei Kohlenstoffatomen, deren chemische Formel empirisch C 3 H 6 O 6 ist . Es gibt zwei Trios: Glycerinaldehyd (eine Aldose) und Dihydroxyaceton (eine Ketose). Trios sind wichtig für den Stoffwechsel, da sie drei Stoffwechselwege verbinden: Glykolyse, Glukoneogenese und Pentosephosphatweg.
Während der Photosynthese ist der Calvin-Zyklus eine Quelle für Trios, die zur Biosynthese von Fructose-6-phosphat dienen. Dieser Zucker wird auf phosphorylierte Weise durch enzymatisch katalysierte Schritte in Reserve- oder Strukturpolysaccharide umgewandelt.
Quelle: Wesalius
Trios sind an der Biosynthese von Lipiden beteiligt, die Teil von Zellmembranen und Adipozyten sind.
Eigenschaften
Aldoseglycerinaldehyd hat ein chirales Kohlenstoffatom und daher zwei Enantiomere, L-Glycerinaldehyd und D-Glycerinaldehyd. Sowohl D- als auch L-Enantiomere haben unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften.
D-Glycerinaldehyd dreht die Ebene des polarisierten Lichts nach rechts (+) und hat eine Drehung D bei 25 ° C von + 8,7 °, während L-Glycerinaldehyd die Ebene des polarisierten Lichts nach links dreht (-) ) und hat eine Drehung D bei 25 ° C von -8,7 °.
Der chirale Kohlenstoff in Glycerinaldehyd ist Kohlenstoff 2 (C-2), der ein sekundärer Alkohol ist. Die Fischer-Projektion repräsentiert die Hydroxylgruppe (-OH) von D-Glycerinaldehyd rechts und die OH-Gruppe von L-Glycerinaldehyd links.
Dihydroxyaceton weist keine chiralen Kohlenstoffe auf und hat keine enantiomeren Formen. Die Addition einer Hydroxymethylengruppe (-CHOH) an Glycerinaldehyd oder Dihydroxyaceton ermöglicht die Bildung eines neuen chiralen Zentrums. Folglich ist Zucker Tetrose, weil er vier Kohlenstoffe enthält.
Die Zugabe einer -CHOH-Gruppe zu Tetrose erzeugt ein neues chirales Zentrum. Der gebildete Zucker ist eine Pentose. Sie können weiterhin -CHOH-Gruppen hinzufügen, bis Sie maximal zehn Kohlenstoffe erreicht haben.
Funktionen im Körper
Trios als Zwischenprodukte bei der Glykolyse, der Glukoneogenese und dem Pentosephosphatweg
Die Glykolyse besteht aus der Zerlegung des Glucosemoleküls in zwei Pyruvatmoleküle zur Energieerzeugung. Diese Route umfasst zwei Phasen: 1) Vorbereitungsphase oder Energieverbrauch; 2) Stromerzeugungsphase. Der erste ist derjenige, der die Trios produziert.
In der ersten Phase wird der Gehalt an freier Energie von Glucose durch die Bildung von Phosphoestern erhöht. In dieser Phase ist Adenosintriphosphat (ATP) der Phosphatdonor. Diese Phase gipfelt in der Umwandlung des Phosphoesterfructose-1,6-bisphosphats (F1,6BP) in zwei Triosephosphate, Glycerinaldehyd-3-phosphat (GA3P) und Dihydroxyacetonphosphat (DHAP).
Die Glukoneogenese ist die Biosynthese von Glukose aus Pyruvat und anderen Zwischenprodukten. Es werden alle Glykolyseenzyme verwendet, die Reaktionen katalysieren, deren biochemische Standard-Gibbs-Energievariation im Gleichgewicht ist (ΔGº '~ 0). Aus diesem Grund haben Glykolyse und Glukoneogenese gemeinsame Vermittler, einschließlich GA3P und DHAP.
Der Pentosephosphatweg besteht aus zwei Stufen: einer oxidativen Phase für Glucose-6-phosphat und einer weiteren für die Bildung von NADPH und Ribose-5-phosphat. In der zweiten Phase wird Ribose-5-phosphat in Glykolyse-Zwischenprodukte F1,6BP und GA3P umgewandelt.
Die Trios und der Calvin-Zyklus
Die Photosynthese ist in zwei Stufen unterteilt. Im ersten Fall treten lichtabhängige Reaktionen auf, die NADPH und ATP produzieren. Diese Substanzen werden in der zweiten verwendet, in der Kohlendioxid fixiert und Hexosen aus Trios über einen als Calvin-Zyklus bekannten Weg gebildet werden.
Im Calvin-Zyklus katalysiert das Enzym Ribulose-1,5-Bisphosphat-Carboxylase / Oxygenase (Rubisco) die kovalente Bindung von CO 2 an Pentose-Ribulose-1,5-Bisphosphat und zerlegt das instabile Sechs-Kohlenstoff-Zwischenprodukt in zwei Moleküle drei Kohlenstoffatome: 3-Phosphoglycerat.
Durch enzymatische Reaktionen, die die Phosphorylierung und Reduktion von 3-Phosphoglycerat unter Verwendung von ATP und NADP umfassen, wird GA3P hergestellt. Dieser Metabolit wird über einen der Glukoneogenese ähnlichen Stoffwechselweg in Fructose-1,6-bisphosphat (F1,6BP) umgewandelt.
Durch die Wirkung einer Phosphatase wird F1,6BP in Fructose-6-phosphat umgewandelt. Dann produziert eine Phosphohexose-Isomerase Glucose-6-phosphat (Glc6P). Schließlich wandelt eine Epimerase Glc6P in Glucose-1-phosphat um, das für die Stärkebiosynthese verwendet wird.
Trios und Lipide von biologischen Membranen und Adipozyten
GA3P und DHAP können Glycerinphosphat bilden, das ein notwendiger Metabolit für die Biosynthese von Triacylglycerinen und Glycerolipiden ist. Dies liegt daran, dass beide Triosephosphate durch eine durch Triosephosphatisomerase katalysierte Reaktion umgewandelt werden können, die beide Trios im Gleichgewicht hält.
Das Enzym Glycerin-Phosphat-Dehydrogenase katalysiert eine Oxidations-Reduktions-Reaktion, bei der NADH ein Elektronenpaar an DHAP abgibt, um Glycerin-3-phosphat und NAD + zu bilden . L-Glycerin-3-phosphat ist Teil des Phospholipidgerüsts, das ein struktureller Bestandteil biologischer Membranen ist.
Glycerin ist prochiral, es fehlen asymmetrische Kohlenstoffe, aber wenn einer seiner beiden primären Alkohole einen Phosphoester bildet, kann es korrekt als L-Glycerin-3-phosphat oder D-Glycerin-3-phosphat bezeichnet werden.
Glycerophospholipide werden auch Phosphoglyceride genannt und als Derivate der Phosphatidsäure bezeichnet. Phosphoglyceride können Phosphoacylglycerine bilden, indem sie mit zwei Fettsäuren Esterbindungen bilden. In diesem Fall ist das resultierende Produkt 1,2-Phosphodiacylglycerin, das ein wichtiger Bestandteil von Membranen ist.
Eine Glycerophosphatase katalysiert die Hydrolyse der Phosphatgruppe von Glycerin-3-phosphat unter Bildung von Glycerin plus Phosphat. Glycerin kann als Ausgangsmetabolit für die Biosynthese von Triacylglyceriden dienen, die in Adipozyten häufig vorkommen.
Trios und Membranen von Archaebakterien
Ähnlich wie Eubakterien und Eukaryoten wird Glycerin-3-phosphat aus Triose-Phosphat (GA3P und DHAP) gebildet. Es gibt jedoch Unterschiede: Das erste ist, dass das Glycerin-3-phosphat in den Membranen von Archaebakterien die L-Konfiguration aufweist, während es in den Membranen von Eubakterien und Eukaryoten die D-Konfiguration aufweist.
Ein zweiter Unterschied besteht darin, dass die Membranen von Archaebakterien Esterbindungen mit zwei langen Kohlenwasserstoffketten von Isoprenoidgruppen bilden, während Glycerin in Eubakterien und Eukaryoten Esterbindungen (1,2-Diacylglycerin) mit zwei Kohlenwasserstoffketten von Fettsäuren bildet.
Ein dritter Unterschied besteht darin, dass sich in den Membranen von Archaebakterien die Substituenten der Phosphatgruppe und des Glycerin-3-phosphats von denen von Eubakterien und Eukaryoten unterscheiden. Beispielsweise ist die Phosphatgruppe an das Disaccharid α-Glucopyranosyl- (1®2) -β-Galactofuranose gebunden.
Verweise
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