TRIO: EGENSKAPER OCH FUNKTIONER I KROPPEN - BIOLOGI - 2025

Den trios är monosackarider tre kol vars kemiska formeln är empirisk C ₃ H ₆ O ₆ . Det finns två trios: glyceraldehyd (en aldos) och dihydroxyaceton (en ketos). Trios är viktiga i metabolismen eftersom de kopplar samman tre metaboliska vägar: glykolys, glukoneogenes och pentosfosfatvägen.

Under fotosyntesen är Calvin-cykeln en källa till trios som tjänar till biosyntes av fruktos-6-fosfat. Detta socker på fosforylerat sätt omvandlas genom enzymatiskt katalyserade steg till reserv- eller strukturella polysackarider.

Källa: Wesalius

Trios deltar i biosyntesen av lipider som är en del av cellmembran och adipocyter.

egenskaper

Aldos glyceraldehyd har en chiral kolatom och har därför två enantiomerer, L-glyceraldehyd och D-glyceraldehyd. Både D- och L-enantiomerer har olika kemiska och fysikaliska egenskaper.

D-glyceraldehyd roterar planet för polariserat ljus till höger (+) och har en rotation D, vid 25 ° C, av + 8,7 °, medan L-glyceraldehyd roterar planet för polariserat ljus till vänster (- ) och har en rotation D, vid 25 ° C, -8,7 °.

Det chirala kolet i glyceraldehyd är kol 2 (C-2), som är en sekundär alkohol. Fischer-projektionen representerar hydroxylgruppen (-OH) av D-glyceraldehyd till höger och OH-gruppen av L-glyceraldehyd till vänster.

Dihydroxyaceton saknar kirala kolatomer och har inga enantiomerformer. Tillsatsen av en hydroximetylengrupp (-CHOH) till glyceraldehyd eller dihydroxiaceton möjliggör skapandet av ett nytt chiralt centrum. Följaktligen är socker tetros eftersom det har fyra kol.

Tillägget av en -CHOH-grupp till tetros skapar ett nytt chiralt centrum. Det bildade sockret är en pentos. Du kan fortsätta lägga till -CHOH-grupper tills du når högst tio kol.

Funktioner i kroppen

Trios som mellanprodukter i glykolys, glukoneogenes och pentosfosfatvägen

Glykolys består av nedbrytningen av glukosmolekylen i två pyruvatmolekyler för att producera energi. Denna rutt omfattar två faser: 1) förberedande fas eller energiförbrukning; 2) kraftproduktionsfas. Den första är den som producerar trioerna.

I den första fasen ökas det fria energiinnehållet i glukos genom bildandet av fosfester. I denna fas är adenosintrifosfat (ATP) fosfatgivaren. Denna fas kulminerar i omvandlingen av fosfoesterfruktos-1,6-bisfosfat (F1,6BP) till två triosfosfat, glyceraldehyd 3-fosfat (GA3P) och dihydroxiacetonfosfat (DHAP).

Glukoneogenes är biosyntesen av glukos från pyruvat och andra mellanprodukter. Den använder alla glykolysenzymer som katalyserar reaktioner vars biokemiska standard Gibbs energivariation är i jämvikt (ΔGº '~ 0). På grund av detta har glykolys och glukoneogenes vanliga mellanhänder, inklusive GA3P och DHAP.

Pentosfosfatvägen består av två steg: en oxidativ fas för glukos-6-fosfat och en annan för bildning av NADPH och ribos-5-fosfat. I den andra fasen omvandlas ribos 5-fosfat till glykolys-mellanprodukter, F1,6BP och GA3P.

Trioserna och Calvin Cycle

Fotosyntesen är indelad i två steg. I de första uppstår ljusberoende reaktioner som producerar NADPH och ATP. Dessa ämnen används i den andra, där det finns fixering av koldioxid och bildning av hexoser från trios genom en väg kallad Calvin-cykeln.

I Calvin-cykeln katalyserar enzymet ribulosa 1,5-bisfosfatkarboxylas / oxygenas (rubisco) den kovalenta bindningen av CO ₂ till pentos ribulosa 1,5-bisfosfat och bryter den instabila sexkol-mellanprodukten i två molekyler av tre kolatomer: 3-fosfoglycerat.

Genom enzymatiska reaktioner som inkluderar fosforylering och reduktion av 3-fosfoglycerat, med användning av ATP och NADP, produceras GA3P. Denna metabolit omvandlas till fruktos 1,6-bisfosfat (F1,6BP) genom en metabolismväg som liknar glukoneogenes.

Genom verkan av ett fosfatas omvandlas F1,6BP till fruktos-6-fosfat. Sedan producerar ett fosfohexosisomeras glukos 6-fosfat (Glc6P). Slutligen omvandlar ett epimeras Glc6P till glukos 1-fosfat, som används för stärkelsebiosyntes.

Trios och lipider i biologiska membran och adipocyter

GA3P och DHAP kan bilda glycerolfosfat som är en nödvändig metabolit för biosyntes av triacylglyceroler och glycerolipider. Detta beror på att båda triosfosfaterna kan omvandlas genom en reaktion katalyserad av triosfosfatisomeras, som håller båda trioerna i jämvikt.

Enzymet glycerol-fosfatdehydrogenas katalyserar en oxidationsreduktionsreaktion, i vilken NADH donerar ett elektronpar till DHAP för att bilda glycerol 3-fosfat och NAD ⁺ . L-glycerol 3-fosfat är en del av fosfolipidskelettet som är en strukturell del av biologiska membran.

Glycerol är prokiral, det saknar asymmetriska kolatomer, men när en av dess två primära alkoholer bildar en fosfoester kan den korrekt kallas L-glycerol 3-fosfat eller D-glycerol 3-fosfat.

Glycerofosfolipider kallas också fosfoglycerider och benämns derivat av fosfatidinsyra. Fosfoglycerider kan bilda fosfoacylglyceroler genom att bilda esterbindningar med två fettsyror. I detta fall är den resulterande produkten 1,2-fosfodiacylglycerol, som är en viktig komponent i membranen.

Ett glycerofosfatas katalyserar hydrolysen av fosfatgruppen av glycerol 3-fosfat, vilket producerar glycerol plus fosfat. Glycerol kan fungera som utgångsmetabolit för biosyntes av triacylglycerider, som är vanliga i adipocyter.

Trioser och membran av archaebacteria

I likhet med eubakterier och eukaryoter bildas glycerol 3-fosfat av triosfosfat (GA3P och DHAP). Det finns emellertid skillnader: den första är att glycerol 3-fosfat i membranen i archaebacteria är av L-konfigurationen, medan det i membranen för eubacteria och eukaryotes är av D-konfigurationen.

En andra skillnad är att membranen i archaebacteria bildar esterbindningar med två långa kolvätekedjor av isoprenoidgrupper, medan glycerol i eubakterier och eukaryoter bildar esterbindningar (1,2-diacylglycerol) med två kolvätekedjor av fettsyror.

En tredje skillnad är att substituenterna i fosfatgruppen och glycerol 3-fosfat i archaebakteriella membran skiljer sig från eubakterier och eukaryoter. Till exempel är fosfatgruppen bunden till disackariden a-glukopyranosyl- (1®2) - p-galaktofuranos.

referenser

1. Cui, SW 2005. Matkolhydrater: kemi, fysiska egenskaper och applikationer. CRC Press, Boca Raton.
2. de Cock, P., Mäkinen, K, Honkala, E., Saag, M., Kennepohl, E., Eapen, A. 2016. Erythritol är effektivare än xylitol och sorbitol när det gäller att hantera orala endpoints. International Journal of Dentistry.
3. Nelson, DL, Cox, MM 2017. Lehninger Principles of Biochemistry. WH Freeman, New York.
4. Sinnott, ML 2007. Kolhydratkemi och biokemisk struktur och mekanism. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
5. Stick, RV, Williams, SJ 2009. Kolhydrater: livets essentiella molekyler. Elsevier, Amsterdam.
6. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Grundläggande av biokemi - liv på molekylnivå. Wiley, Hoboken.