GLISERALDEHIT: YAPI, ÖZELLIKLER, FONKSIYONLAR - BIYOLOJI - 2025

Gliseraldehid üç olduğu - seferde sadece trioz karbonlu monosakkarid. Aynı zamanda bir aldehit grubuna sahip olduğu için bir aldotriozdur. Gliseraldehit kelimesi, gliserin ve aldehit kombinasyonundan gelir. Bunun nedeni, gliseraldehitin gliserine benzemesi, ancak karbonun (C-1) bir aldehit olmasıdır.

Gliseraldehitin kimyasal sentezi, farklı yöntemlerle, örneğin enzimler kullanılarak gerçekleştirilir. Gliseraldehit, proteinler arasında çapraz bağlar oluşturabilen oldukça reaktif bir moleküldür.

Kaynak: Dutch Wikipedia'da DrTW

yapı

Gliseraldehit, asimetrik veya kiral bir merkeze (karbon atomu 2, C-2) sahiptir. Polarize ışığın düzlemini zıt yönlerde döndüren iki enantiyomer D (sağda) ve L (solda) oluşturur: D-gliseraldehit onu sağa ve L-gliseraldehit sola çevirir.

D-gliseraldehidin 25 ° C'de spesifik optik dönüşü + 8.7 ° ve D-gliseraldehidin 25 ° C'de spesifik optik dönüşü -8.7 ° 'dir. D-gliseraldehit doğada çoğunlukla gliseraldehit 3-fosfat olarak bulunur.

L-gliseraldehit konfigürasyonu, karbonhidratlar için standart bir referans olarak kullanılır. D-şekerleri biyolojik moleküllerde bol miktarda bulunur. Gliseraldehit karbon 3 (Cı-3) atomu, bir hidroksimetilen grubu, (-CH ₂ OH).

karakteristikleri

Gliseraldehit kristalleri renksizdir ve tatlıdır. Bu şeker ampirik formülü C ₃ H ₆ O ₃ ve molekül ağırlığı 90 g / mol'dür.

Sulu çözelti içinde, DL-gliseraldehit esas olarak aldehitin hidratlanmış bir formu olan aldehidrol olarak bulunur. Kristalin DL-gliseraldehit dimeriktir.

X-ışınları ile gliseraldehit kristallerinin analizi, bunların ekvator yönündeki tüm ikame edicilerle 1,4-dioksan halkalarına sahip olduklarını göstermiştir.

Sulu çözelti içinde, gliseraldehit, 1-hidroksialkil serbest radikalleri ve süperoksit, hidrojen peroksit ve hidroaksiyal radikaller gibi dioksijen indirgeyici ara maddeler üreten otoksidasyona uğrar. Bu, hızlı oksijen tüketimi ile ilişkilidir.

Süperoksit dismutaz varlığında oksijen tüketim oranı yavaş yavaş azalır. Bu, gliseraldehidin otoksidasyonu sırasında süperoksit oluşumu olduğunu gösterir. Gliseraldehit otoksidasyonunun sınırlayıcı aşaması, gliseraldehit enolizasyon hızıdır.

D-gliseraldehit sentezi, düşük pH değerlerinde (3 ila 4) tercih edilen birincil ve ikincil amino asitler tarafından katalize edilir.

Özellikleri

Proteinler arasındaki çapraz bağlarda

Protein-protein etkileşimi, çok sayıda karmaşık biyolojik sürecin moleküler bir mekanizmasıdır. Bu etkileşimler geçici olabilir, proteinlerin metabolik bir yoldaki etkileşimi veya sinyalin çevirisi olabilir.

Kimyasal çapraz bağlantılar, geçici ve kararlı protein-protein etkileşimlerini tanımlamak için doğrudan bir yöntemdir.

Proteinler arasında çapraz bağlanma tekniği, kovalent bağların oluşumundan oluşur; bunun için, proteinlerin amino asit kalıntılarının amino ve sülfhidril grupları ile reaksiyona giren çift işlevli reaktif gruplara sahip ajanlar kullanılır.

Spesifik olarak, ajanlar, birincil amino grupları (lizin kalıntılarının epsilon-amino gibi) ile reaksiyona girer ve hem bir protein alt birimi içinde hem de protein alt birimleri arasında çapraz bağlar oluşturur.

Ticari olarak temin edilebilen çok çeşitli çapraz bağlama maddeleri vardır. Gliseraldehit çapraz bağlama ajanı olmasına rağmen, glutaraldehit gibi daha popüler başka ajanlar da vardır. Bunun nedeni, birçok çalışmada önemli bir gereklilik olan glutaraldehidin proteinin yapısal sertliğini korumasından kaynaklanmaktadır.

Diğer popüler ajanlar, reaktif grupları arasında ayırıcı kolun uzunluğuna göre değişen homobifonksiyonel imidoesterlerdir. Bazı imidoester örnekleri dimetil apimidat (DMA), dimetil süberimidat (DMS) ve dimetil pimilimidattır (DMP).

Jelatin mikro küreler arasındaki çapraz bağlarda

Jelatin mikro küreler, kontrollü ilaç salımı için hizmet etme potansiyeline sahiptir. Bunun nedeni, bu mikro kürelerin toksik olmaması ve ürünlerinin kolaylıkla atılmasıdır. Bununla birlikte, jelatin çözünür bir polimerdir, bu nedenle bir ilaç verme sistemi olarak hizmet etmesi için kimyasal olarak modifiye edilmesi gerekir.

D, L-gliseraldehit, toksik olmayan bir çapraz bağlama maddesi olarak düşünülebilir (öldürücü doz, sıçanlarda LD50 ip 2000 mg / kg'dır). Ayrıca insan vücudunda D-gliseraldehit, trioz kinaz ile fosforile edilir. Bu şekilde glikolize giren gliseraldehit 3-fosfat oluşur.

Jelatin mikrokürelerin D, L-gliseraldehit ile 24 saat muamelesi, azaltılmış sayıda serbest lizin amino asit kalıntısı içeren mikroküreler üretir. Bu nedenle mikrokürelerin, örneğin antihipertansif olan klodinin hidroklorürün etkisini uzatma kabiliyeti değerlendirilmiştir.

Mikroküreler, albino kobaylara ve sıçanlara subkütan enjeksiyon yoluyla uygulandı. Enjeksiyondan sonra, sistolik kan basıncı iki saat boyunca azaldı ve ardından başlangıç ​​değerine geri döndü. Enjeksiyon bölgesi dokuları analiz edildi ve enflamasyon gözlemlenmesine rağmen mikro küre bulunmadı.

Prebiyotik reaksiyonlarda

Erken Dünya'nın varsaydığı gibi prebiyotik koşullar altında, formaldehit, yaşamı başlatmış olabilecek kimyasal süreçlerde yer alan kimyasal bir ara ürün olan gliseraldehitin sentezine hizmet edebilirdi.

Önceki hipotez, hem glikoliz hem de fotosentezin metabolik ara ürün olarak gliseraldehit 3-fosfata sahip olduğu gerçeğine dayanmaktadır.

Gliseraldehidin formaldehitten biyosentezini döngüsel bir yolla açıklayan bir kimyasal model önerilmiştir. Gliseraldehitin sentezi, bir tetroz (ketotetroz ↔ aldotetroz) üretmek için bir trioza (gliseraldehit ↔ dihidroksiaseton) formaldehit eklenerek gerçekleştirilir ve gliseraldehitin bir öncüsü olan glikoaldehit üretir.

Glikoaldehide formaldehit ilavesi döngüyü tamamlar. İki trioz molekülünün sentezi, altı formaldehit molekülünden meydana gelir.

Genel olarak, şekerlerin prebiyotik sentezinin, az miktarda glikoaldehit varlığında formaldehitin, aldol yoğunlaşma reaksiyonları ile şekere dönüştürüldüğü Formosa reaksiyonunda rol oynadığına inanılmaktadır.

Şekerlerin (glikoaldehit, triozlar, tetrozlar) prebiyotik oksidasyonunun otokatalitik maddeler olarak hareket eden polihidroksiasitler ürettiği öne sürülmüştür.

Gliseraldehidin laktik asit ve demir hidroksite bağlı bir oksit olan gliserik aside dönüşümü, bu hidroksi asitlerin oligoesterlerinin bu malzemenin yüzeyinde meydana geldiğini düşündürmektedir.

Referanslar

1. Breslow, R., Ramalingam, V., Appayee, C. 2013. Gliseraldehit sentezinin, pH'ın bir fonksiyonu olarak prebiyotik koşullar altında birincil veya ikincil amino asitlerle katalizi. Origin Life Evolution Biosphera. DOI 10.1007 / s11084-013-9347-0.
2. Carey, FA, Giuliano, RM 2016. Organik kimya. McGraw-Hill, New York.
3. Robyt, JF 1998. Temel Karbonhidrat Kimyası. Springer, New York.
4. Thornalley, P., Wolff, S., Crabbe, J., Stern, A. 1984. Gliseraldehit ve diğer basit monosakkaritlerin tampon iyonları tarafından katalize edilen fizyolojik koşullar altında otoksidasyonu. Biochimica et Biophysica Açta, 797, 276–287.
5. Vandelli, MA, Rivas, F., Guerra, P., Forni, F., Arletti, R. 2001. Potansiyel bir ilaç verme sistemi olarak D, L-gliseraldehit ile çapraz bağlanmış jelatin mikroküreler: hazırlık, karakterizasyon, in vitro ve in vivo çalışmaları. International Journal of Pharmaceutics, 215, 175–184.
6. Weber, AL 1987. Trioz modeli: enerji kaynağı olarak gliseraldehit ve prebiyotik yoğunlaşma reaksiyonları için monomerler. Yaşamın Kökenleri, 17, 107-119.