Struktur gliseraldehida 3-fosfat (G3P), fungsi

Dia Gliseraldehida 3-fosfat (celah) Ini adalah metabolit glikolisis (namanya berasal dari bahasa Yunani; glikos = manis atau gula; lisis = pecah), yang merupakan jalur metabolisme yang mengubah molekul glukosa menjadi dua molekul piruvat untuk menghasilkan energi dalam bentuk adenosin tryfosfat (ATPFosfat ).

Dalam sel, gliseraldehida 3-fosfat menghubungkan glikolisis dengan glukoneogenesis dan jalur pentosa fosfat. Dalam organisme fotosintesis, gliseraldehida 3-fosfat, dari penetapan karbon dioksida, digunakan untuk biosintesis gula. Di hati, metabolisme fruktosa menghasilkan celah, yang dimasukkan ke dalam glikolisis.

Sumber: Benjah-BMM27 [Domain Publik]

[TOC]

Struktur

Gliseraldehida 3-fosfat adalah gula terfosforilasi yang memiliki tiga karbon. Formula empirisnya adalah C₃H₇SALAH SATU₆P. Kelompok aldehida (-cho) adalah karbon 1 (C-1), gugus hidroksimetilen (-chah) adalah karbon 2 (C-2) dan gugus hidroksimetyl (-ch₂OH) adalah karbon 3 (C3). Ini membentuk tautan dengan kelompok fosfat (tautan fosfoester).

Konfigurasi gliseraldehida 3-fosfat dalam quiral C-2 adalah D. Dengan konvensi, sehubungan dengan karbon quiral, dalam proyeksi Fischer, gugus aldehida diwakili ke atas, gugus hidroksimetil-fosfat turun, gugus hidroksil ke kanan dan atom hidrogen di sebelah kiri.

Karakteristik

Gliseraldehida 3-fosfat memiliki massa molekul 170,06 g/mol. Perubahan energi bebas Gibbs standar (ΔGº) untuk reaksi apa pun harus dihitung dengan menambahkan variasi energi bebas produk, dan mengurangi jumlah variasi energi bebas reaktan.

Itu dapat melayani Anda: metazoa: karakteristik, jenis, habitat dan penyakit

Dengan cara ini, variasi energi bebas (ΔGº) ditentukan dari gliseraldehida 3 -fosfat, yaitu -1.285 kJ × mol^-1. Dengan konvensi, dalam keadaan standar 25 ºC dan 1 ATM, energi bebas dari elemen murni adalah nol.

Fungsi

Glikolisis dan glukoneogenesis

Glikolisis hadir di semua sel. Ini dibagi menjadi dua fase: 1) tahap investasi energi dan sintesis metabolit dengan potensi transfer kelompok fosfat tinggi, seperti gliseraldehida 3-fosfat (celah); 2) Tahap sintesis ATP dari molekul dengan potensi transfer yang tinggi untuk gugus fosfat.

Gliseraldehida 3-fosfat dan dihydroxyacetone fosfat. Gliseraldehida 3-fosfat diubah menjadi 1,3-bifosfogliserat (1.3bpg), dengan menggunakan reaksi yang dikatalisis oleh dehidrogenase celah enzim.

Kesenjangan dehidrogenase mengkatalisasi oksidasi atom karbon aldehida dan mentransfer gugus fosfat. Dengan demikian, anhidrida campuran (1.3bpg) terbentuk di mana gugus asam, dan atom fosfor rentan terhadap reaksi serangan nukleofilik.

Kemudian, dalam reaksi yang dikatalisis oleh kinase 3-fosfogliserat, 1.3bpg mentransfer gugus fosfat dari karbon 1 ke ADP, membentuk ATP.

Karena reaksi yang dikatalisis oleh aldolase, celah dehidrogenase dan 3-fosfogliserasi kinase berada dalam kesetimbangan (ΔGº ~ 0), adalah reversibel, karena itu bagian dari jalur glukoneogenesis (atau sintesis baru glukosa).

Vía de la Pentosa fosfat dan siklus Calvin

Di jalan pentosa fosfat, gliseraldehida 3-fosfat (celah) dan fruktosa 6-fosfat (F6P) dibentuk dengan pemotongan dan reaksi formasi ikatan C-C, dari pentosa, xilulosa 5-fosfat dan ribosa 5 -fosfat.

Dapat melayani Anda: hyracotherium: karakteristik, nutrisi, spesies, reproduksi

3-fosfat gliseraldehida dapat mengikuti jalur glukoneogenesis dan membentuk glukosa 6-fosfat, yang melanjutkan jalur pentosa fosfat. Glukosa dapat sepenuhnya teroksidasi dengan memproduksi enam co -molekul₂ Melalui tahap oksidatif jalan pontosa fosfat.

Dalam siklus Calvin, CO₂ Ini diatur sebagai 3-fosfogliserat, dalam reaksi yang dikatalisis oleh biphosphate karboksilase yang ribulous. Kemudian, 3-fosfoglikerat dikurangi oleh NADH dengan aksi enzim yang disebut celah dehidrogenase.

2 molekul celah untuk biosintesis heksosa, seperti glukosa, yang berfungsi untuk biosintesis pati atau selulosa pada tanaman pada tanaman diperlukan.

Metabolisme fruktosa

Enzim fruktokinase mengkatalisasi fosforilasi fruktosa oleh ATP dalam C-1, membentuk fruktosa 1-fosfat. Aldolase A, yang ditemukan di otot, spesifik untuk fruktosa 1,6-bifosfat sebagai substrat. Aldolase B ditemukan di hati dan spesifik untuk fruktosa 1-fosfat sebagai substrat.

B aldolase mengkatalisasi pecahnya aldolik fruktosa 1-fosfat dan menghasilkan dihydroxyacetone fosfat dan gliseraldehida. Gliseraldehida kinase mengkatalisasi fosforilasi gliseraldehida melalui ATP, membentuk perantara glikolitik, gliseraldehida 3-fosfat (GAP).

Dalam rute yang berbeda, gliseraldehida diubah menjadi gliserol oleh dehidrogenase alkohol yang digunakan NADH sebagai substrat donor elektron. Kemudian, gliserol gliserol fosforilasi kinase oleh ATP, membentuk gliserol fosfat. Metabolit terakhir ini adalah reoksi, membentuk dihydroxyacetone phosphate (DHAP) dan NADH.

DHAP dikonversi menjadi celah oleh tiga enzim isomease fosfat. Dengan cara ini, fruktosa diubah menjadi metabolit glikolisis. Namun, fruktosa yang dipasok secara intravena dapat menyebabkan kerusakan serius, yang terdiri dari penurunan drastis fosfat intraseluler dan ATP. Bahkan asidosis laktat terjadi.

Ini dapat melayani Anda: Chihuahua Flora dan Fauna: Spesies Luar Biasa

Kerusakan fruktosa disebabkan oleh fakta bahwa ia tidak memiliki titik regulasi yang biasanya dimiliki oleh katabolisme glukosa. Pertama, fruktosa memasuki otot melalui GLUT5, yang tidak tergantung pada insulin.

Kedua, fruktosa secara langsung dikonversi menjadi celah dan dengan cara ini tidak melalui regulasi enzim fosfofuto kinase (PFK) pada awal glikolisis.

Melalui Entner-Doudoroff

Glikolisis adalah rute universal untuk katabolisme glukosa. Namun, beberapa bakteri secara bergantian menggunakan jalan Entner-Doudoroff. Rute ini menyiratkan enam langkah yang dikatalisis oleh enzim, di mana glukosa diubah menjadi celah dan piruvato, yang merupakan dua produk akhir dari jalan ini.

Celah dan piruvat diubah menjadi etanol dengan reaksi fermentasi beralkohol.

Referensi

1. Berg, J. M., Tymoczco, j. L., Stryer, l. 2015. Biokimia. Untuk kursus singkat. W. H. Freeman, New York.
2. Miesfeld, r. L., McEvoy, m. M. 2017. Biokimia. W. W. Norton, New York.
3. Nelson, d. L., Cox, m. M. 2017. Prinsip -prinsip biokimia lehninger. W. H. Freeman, New York.
4. Saway J. G. 2004. Sekilas. Blackwell, Malden.
5. Voet, d., Voet, J. G., Pratt, c. W. 2008. Dasar -dasar Biokimia: Kehidupan di Tingkat Molekuler. Wiley, Hoboken.