Karakteristik dan aplikasi dihydroxyacetone phosphate (DHAP)

Itu Dihydroxyacetone phosphate Ini adalah senyawa kimia yang disingkat di bawah akronim DHAP. Ini adalah perantara dalam beberapa rute metabolisme organisme hidup, seperti degradasi glikolitik atau glikolisis, serta dalam siklus calvin pada tanaman.

Secara biokimia, DHAP adalah produk dari aksi enzim aldolase pada fruktosa-1,6-biphosphate (FBP), yang menyebabkan perpisahan aldolitik yang menghasilkan dua senyawa dari tiga karbon: DHAP dan gliseraldehida 3-fosfat (GAP).

Sumber: David T. MacPherson [domain publik]

Dalam siklus calvin aldolase melakukan reaksi terbalik, mengkondensasi molekul DHAP dengan molekul celah untuk membentuk heksosa.

[TOC]

Karakteristik

DHAP diklasifikasikan dalam molekul yang dikenal sebagai ketotriosa. Ini adalah monosakarida yang dibentuk oleh rantai tiga karbon (triosas) dengan gugus karbonil dalam karbon pusat (C2).

Kesenjangan dan DAHP adalah isomer fungsional dan membentuk karbohidrat paling sederhana dalam molekul organik yang aktif secara biologis.

Meskipun struktur kimia dari banyak karbohidrat umum seperti GAP dan DHAP adalah aldehida dan keton, mereka diberikan oleh istilah karbohidrat, untuk mengacu pada turunan langsung dari sakarida.

DHAP dalam glikolisis

Dalam glikolisis serangkaian reaksi mendegradasi glukosa menjadi piruvat. Degradasi ini terjadi secara progresif dalam 10 langkah berturut -turut, di mana berbagai enzim terlibat dan berbagai perantara diproduksi, yang semuanya terfosforilasi.

DHAP muncul dalam glikolisis dalam reaksi keempat dari proses ini, yang terdiri dari pecahnya FBP dalam dua karbohidrat dari tiga karbon (triosasi), yang hanya celah yang melanjutkan urutan glikolisis, sedangkan DHAP perlu diubah menjadi ke dalam kesenjangan untuk mengikuti rute ini.

Dapat melayani Anda: enansiomer

Reaksi ini dikatalisis oleh aldolase (fruktosa bipshapsat.

Reaksi ini hanya terjadi jika heksosa yang akan dibagi memiliki kelompok karbonil di C2 dan hidroksil di C4. Untuk alasan ini, isomerisasi glukosa-6-fosfat (G6P) dalam fruktosa 6-fosfat (F6P) terjadi sebelumnya.

Dalam reaksi kelima glikolisis, DHAP juga terlibat, dalam kasus isomerisasi celah oleh isomease tiga -fase atau enzim tim fosfat tim atau enzim Tim. Dengan reaksi ini fase pertama degradasi glukosa selesai.

Reaksi aldolase

Pada pecahnya aldolik ada dua perantara, di mana DHAP untuk 90% dari campuran kesetimbangan.

Ada dua jenis aldlasase: a) aldolase tipe I hadir dalam sel hewan dan tanaman dan ditandai dengan pembentukan basis Schiff antara situs aktif enzimatik dan karbonil FBP. b) Aldolase tipe II ditemukan di beberapa bakteri dan jamur, ia memiliki logam di situs aktif (biasanya Zn).

Pecahnya aldolik dimulai dengan adhesi substrat ke situs aktif dan penghapusan proton dari kelompok β-hydroxyl, membentuk basis proton Schiff (iminio kation). Pecahnya karbon C3 dan C4 menghasilkan pelepasan celah dan pembentukan perantara yang disebut cinta.

Enamina kemudian distabilkan, sehingga kation iminio terbentuk yang dihidrolisis, yang akhirnya melepaskan DHAP dan dengan demikian meregenerasi enzim bebas.

Itu dapat melayani Anda: asam maleico: struktur, sifat, mendapatkan, menggunakan

Dalam sel dengan aldoso tipe II²⁺, Yang menstabilkan jatuh cinta untuk dapat melepaskan DHAP.

Reaksi tim

Seperti disebutkan, konsentrasi keseimbangan DHAP lebih besar dari kesenjangan.

Transformasi ini terjadi berkat enzim Tim. Ini adalah reaksi kelima dari proses degradasi glikolitik dan di dalamnya karbon C1 dan C6 menjadi karbon C3 dari celah, sedangkan karbon C2 dan C5 menjadi C2 dan C3 dan C4 dari glukosa yang mereka ubah menjadi C1 dari C1 CELAH.

Enzim Tim dianggap sebagai "enzim sempurna" karena difusi mengontrol kecepatan reaksi, yang berarti bahwa produk dibentuk secepat situs aktif enzim dan substratnya bersama -sama.

Dalam reaksi transformasi DHAP menjadi celah, perantara yang disebut enediol terbentuk. Senyawa ini mampu memberikan proton dari kelompok hidroksional ke residu dari situs aktif enzim Tim.

DHAP dalam siklus Calvin

Siklus Calvin adalah siklus reduksi fotosintesis karbon (PCR) yang merupakan fase gelap dari proses fotosintesis tanaman. Pada tahap ini, produk (ATP dan NADPH) yang diperoleh dalam fase bercahaya proses, digunakan untuk memproduksi karbohidrat.

Ini dapat melayani Anda: Cycopropane (C3H6)

Dalam siklus ini, enam molekul celah terbentuk, yang dua diubah menjadi DHAP dengan isomerisasi, berkat aksi enzim Tim, dalam reaksi terbalik terhadap yang terjadi dalam degradasi glikolisis. Reaksi ini dapat dibalik, meskipun keseimbangan, dalam kasus siklus ini dan, tidak seperti glikolisis, dipindahkan ke arah konversi celah ke DHAP.

Molekul DHAP ini kemudian dapat mengikuti dua cara, satu adalah kondensasi aldolik yang dikatalisis oleh aldolase, di mana ia mengembun dengan molekul celah untuk membentuk FBP.

Reaksi lain yang dapat mengambil salah satu DHAP adalah hidrolisis fosfat yang dikatalisis oleh breeptula bifosfatase. Di rute terakhir ini bereaksi dengan eriterus untuk membentuk 1,7-bifosfat.

DHAP dalam glukoneogenesis

Dalam glukoneogenesis beberapa senyawa non -glukida seperti piruvat, laktat dan beberapa asam amino diubah menjadi glukosa. Dalam proses ini, DHAP muncul lagi oleh isomerisasi molekul celah oleh tindakan Tim, dan kemudian melalui kondensasi ALDIC menjadi FBP.

Referensi

1. Bailey, hlm. S., & Bailey, c. KE. (1998). Kimia Organik: Konsep dan Aplikasi. Ed. Pendidikan Pearson.
2. Devlin, t. M. (1992). Buku Teks Biokimia: Dengan Korelasi Klinis. John Wiley & Sons, Inc.
3. Garrett, r. H., & Grisham, C. M. (2008). Biokimia. Ed. Thomson Brooks/Cole.
4. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2006). Prinsip Lehninger dari Biokimia Edisi ke -4. Ed Omega. Barcelona.
5. Rawn, J. D. (1989). Biokimia (TIDAK. 577.1 mentah). Ed. Inter-American-McGraw-Hill
6. Voet, d., & Voet, J. G. (2006). Biokimia. Ed. Pan -American Medical.