TRIOZ: VÜCUTTAKI ÖZELLIKLERI VE IŞLEVLERI - BIYOLOJI - 2025

Trioz , kimyasal formül üç karbon monosakaritler ampirik Cı ₃ H ₆ O ₆ . İki trioz vardır: gliseraldehit (aldoz) ve dihidroksiaseton (bir ketozis). Triozlar metabolizmada önemlidir çünkü üç metabolik yolu birbirine bağlarlar: glikoliz, glukoneogenez ve pentoz fosfat yolu.

Fotosentez sırasında Calvin döngüsü, fruktoz-6-fosfatın biyosentezine hizmet eden bir trioz kaynağıdır. Bu şeker, fosforile edilmiş bir şekilde, enzimatik olarak katalize edilmiş adımlarla yedek veya yapısal polisakkaritlere dönüştürülür.

Kaynak: Wesalius

Triozlar, hücre zarlarının ve adipositlerin parçası olan lipitlerin biyosentezine katılır.

karakteristikleri

Aldoz gliseraldehit bir şiral karbon atomuna sahiptir ve bu nedenle iki enantiyomer, L-gliseraldehit ve D-gliseraldehit içerir. Hem D hem de L enantiyomerleri farklı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahiptir.

D-gliseraldehit polarize ışığın düzlemini sağa (+) döndürür ve 25 ° C'de + 8.7 ° 'lik bir D dönüşüne sahipken, L-gliseraldehit polarize ışık düzlemini sola döndürür (- ) ve 25 ° C'de -8.7 ° 'lik bir dönüş D'ye sahiptir.

Gliseraldehitteki kiral karbon, ikincil bir alkol olan karbon 2'dir (C-2). Fischer projeksiyonu, sağdaki D-gliseraldehitin hidroksil grubunu (-OH) ve solda L-gliseraldehitin OH-grubunu temsil eder.

Dihidroksiaseton, kiral karbonlardan yoksundur ve enantiyomerik formlara sahip değildir. Gliseraldehite veya dihidroksiasetona bir hidroksimetilen grubunun (-CHOH) eklenmesi, yeni bir kiral merkezin oluşturulmasına izin verir. Sonuç olarak, şeker dört karbona sahip olduğu için tetrozdur.

-CHOH grubunun tetroza eklenmesi yeni bir kiral merkez oluşturur. Oluşan şeker bir pentozdur. En fazla on karbona ulaşana kadar -CHOH grupları eklemeye devam edebilirsiniz.

Vücuttaki fonksiyonlar

Glikoliz, glukoneojenez ve pentoz fosfat yolunda ara ürünler olarak triozlar

Glikoliz, glikoz molekülünün enerji üretmek için iki piruvat molekülüne parçalanmasından oluşur. Bu rota iki aşamadan oluşur: 1) hazırlık aşaması veya enerji tüketimi; 2) güç üretim aşaması. Birincisi, triozları üreten olandır.

İlk aşamada fosfoesterlerin oluşumu ile glikozun serbest enerji içeriği artırılır. Bu aşamada, adenozin trifosfat (ATP) fosfat donörüdür. Bu faz, fosfoester fruktoz 1,6-bifosfatın (F1,6BP) iki trioz fosfata, gliseraldehit 3-fosfata (GA3P) ve dihidroksiaseton fosfata (DHAP) dönüştürülmesiyle sonuçlanır.

Glukoneogenez, glikozun piruvat ve diğer ara maddelerden biyosentezidir. Biyokimyasal standardı Gibbs enerji varyasyonu dengede olan (ΔGº '~ 0) reaksiyonları katalize eden tüm glikoliz enzimlerini kullanır. Bu nedenle glikoliz ve glukoneojenez, GA3P ve DHAP dahil olmak üzere ortak aracılara sahiptir.

Pentoz fosfat yolu iki aşamadan oluşur: glikoz-6-fosfat için bir oksidatif faz ve NADPH ve riboz-5-fosfat oluşumu için diğeri. İkinci aşamada riboz 5-fosfat, glikoliz ara ürünleri olan F1,6BP ve GA3P'ye dönüştürülür.

Trioses ve Calvin Döngüsü

Fotosentez iki aşamaya ayrılır. İlkinde, NADPH ve ATP üreten ışığa bağlı reaksiyonlar meydana gelir. Bu maddeler, karbondioksitin sabitlendiği ve Calvin döngüsü olarak bilinen bir yoldan triozlardan heksozların oluştuğu ikincisinde kullanılır.

Calvin döngüsünde, ribuloz 1,5-bifosfat karboksilaz / oksijenaz (rubisco) enzimi, CO _2'nin pentoz ribuloz 1,5-bifosfata kovalent bağlanmasını katalize eder ve kararsız altı karbonlu ara ürünü iki moleküle böler. üç karbon atomu: 3-fosfogliserat.

ATP ve NADP kullanılarak fosforilasyon ve 3-fosfogliseratın indirgenmesini içeren enzimatik reaksiyonlar yoluyla GA3P üretilir. Bu metabolit, glikoneojenez benzeri bir metabolik yolla fruktoz 1,6-bifosfata (F1,6BP) dönüştürülür.

Bir fosfatazın etkisiyle F1,6BP, fruktoz-6-fosfata dönüştürülür. Daha sonra bir fosfoheksoz izomeraz, glikoz 6-fosfat (Glc6P) üretir. Son olarak, bir epimeraz, Glc6P'yi nişasta biyosentezi için kullanılan glikoz 1-fosfata dönüştürür.

Biyolojik zarların ve adipositlerin triozları ve lipitleri

GA3P ve DHAP, triasilgliserollerin ve gliserolipidlerin biyosentezi için gerekli bir metabolit olan gliserol fosfatı oluşturabilir. Bunun nedeni, her iki trioz fosfatın, her iki triozu da dengede tutan trioz fosfat izomeraz tarafından katalize edilen bir reaksiyonla birbirine dönüştürülebilmesidir.

Gliserol-fosfat dehidrojenaz enzimi, NADH'nin gliserol 3-fosfat ve NAD ⁺ oluşturmak için DHAP'ye bir elektron çifti verdiği bir oksidasyon-indirgeme reaksiyonunu katalize eder . L-gliserol 3-fosfat, biyolojik membranların yapısal bir parçası olan fosfolipid iskeletin bir parçasıdır.

Gliserol prokiraldir, asimetrik karbonlardan yoksundur, ancak iki birincil alkolden biri bir fosfoester oluşturduğunda, doğru şekilde L-gliserol 3-fosfat veya D-gliserol 3-fosfat olarak adlandırılabilir.

Gliserofosfolipidler ayrıca fosfatidik asit türevleri olarak adlandırılan fosfogliseridler olarak da adlandırılır. Fosfogliseridler, iki yağ asidi ile ester bağları oluşturarak fosfoasilgliseroller oluşturabilir. Bu durumda ortaya çıkan ürün, zarların önemli bir bileşeni olan 1,2-fosfodiasilgliseroldür.

Bir gliserofosfataz, gliserol 3-fosfatın fosfat grubunun hidrolizini katalize ederek gliserol artı fosfat üretir. Gliserol, adipositlerde yaygın olan triasilgliseridlerin biyosentezi için başlangıç ​​metaboliti olarak hizmet edebilir.

Arkebakterilerin triozları ve zarları

Öbakteriler ve ökaryotlara benzer şekilde, gliserol 3-fosfat trioz fosfattan (GA3P ve DHAP) oluşturulur. Bununla birlikte, farklılıklar vardır: Birincisi, arkebakterilerin zarlarındaki gliserol 3-fosfatın L konfigürasyonunda olması, öbakterilerin ve ökaryotların zarlarında ise D konfigürasyonunun olmasıdır.

İkinci bir fark, arkebakterilerin zarlarının, izoprenoid gruplarının iki uzun hidrokarbon zinciri ile ester bağları oluşturması, öbakteriler ve ökaryotlarda gliserolün, iki hidrokarbon yağ asidi zinciri ile ester bağları (1,2-diasilgliserol) oluşturmasıdır.

Üçüncü bir fark, arkebakterilerin zarlarında, fosfat grubu ve gliserol 3-fosfatın ikame edicilerinin öbakteriler ve ökaryotlardan farklı olmasıdır. Örneğin fosfat grubu, disakkarit a-glukopiranosil- (1®2) - p-galaktofuranoza bağlanır.

Referanslar

1. Cui, SW 2005. Gıda karbonhidratları: kimya, fiziksel özellikler ve uygulamalar. CRC Press, Boca Raton.
2. de Cock, P., Mäkinen, K, Honkala, E., Saag, M., Kennepohl, E., Eapen, A. 2016. Erythritol, ağız sağlığı uç noktalarını yönetmede ksilitol ve sorbitolden daha etkilidir. Uluslararası Diş Hekimliği Dergisi.
3. Nelson, DL, Cox, MM 2017. Lehninger Biyokimya İlkeleri. WH Freeman, New York.
4. Sinnott, ML 2007. Karbonhidrat kimyası ve biyokimya yapısı ve mekanizması. Kraliyet Kimya Derneği, Cambridge.
5. Stick, RV, Williams, SJ 2009. Karbonhidratlar: yaşamın temel molekülleri. Elsevier, Amsterdam.
6. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Biyokimyanın temelleri - moleküler düzeyde yaşam. Wiley, Hoboken.