Karakteristik Pentous, Biosintesis, Fungsi

Itu Pentosa Mereka adalah monosakarida yang memiliki lima karbon dan yang formula empirisnya c₅H₁₀SALAH SATU₅. Mirip dengan monosakarida lainnya, pentosa adalah gula polihidroksilasi yang bisa menjadi aldose (jika mereka memiliki kelompok aldehida) atau ketosa (jika mereka memiliki kelompok cetona).

Salah satu tujuan metabolisme glukosa pada hewan dan tanaman pembuluh darah adalah oksidasi melalui pentosa fosfat untuk menghasilkan ribosa 5-fosfat, pentosa yang akan menjadi bagian dari DNA.

Sumber: Neurotoger [domain publik]

Jalur lain mengubah glukosa (dengan aksi isomerase, kinase dan epicherase) menjadi xilulosa dan pentosa Arab, yang memiliki fungsi struktural. Fermentasi untuk mikroorganisme penting dalam bioteknologi.

[TOC]

Karakteristik

Di semua monosakarida, termasuk pentosa, konfigurasi absolut pusat kiral lebih jauh dari karbon karbon pentosase (C-4) dapat berupa D-gliseraldehida atau L-gliseraldehida. Ini menentukan apakah pentosa adalah enansiomer d atau l.

Aldopentase memiliki tiga pusat kiral (C-2, C-3, C-4) sedangkan ketus memiliki dua pusat kiral (C-3, C-4).

Di alam, pentosa dengan konfigurasi D lebih banyak daripada pentosa dengan konfigurasi l. Aldopentosa dengan konfigurasi D adalah: arabinous, lixous, ribosa dan xylose. Cetopentase dengan konfigurasi D adalah: ribulosa dan xylulose.

Pentosase dapat bersepeda dengan reaksi karbonil dari fungsi aldehida atau cetona, dengan gugus hidroksil sekunder dalam reaksi intramolekul, untuk membentuk hemiacetal atau hemicetal siklik. Pentosa dapat membentuk pyrans atau furanas.

Kelompok aldehida aldopentase, seperti di semua aldose. Produk yang dibentuk disebut asam aldonat. Asam monokarboksilat ini dapat mengalami oksidasi kedua, yang terjadi pada karbon 6, alkohol primer, dikonversi menjadi asam dikarboksilat, yang disebut asam aldaric.

Dapat melayani Anda: flora dan fauna entre ríos: spesies representatif

Pentosa sebagai komponen struktural

Analisis komposisi selulosa dan lignin mengungkapkan bahwa kedua zat terdiri dari heksous dan pentosa, menjadi hekso yang sama atau lebih berlimpah (hingga dua kali) daripada pentosa.

Selulosa dan hemiselulosa ditemukan di dinding sel tanaman. Mikrofibril kristal selulosa mengelilingi hemiselulosa amorf, tertanam dalam matriks lignin. Selulosa terutama terdiri dari glukosa dan gula lainnya seperti celobious, zestrious dan zestray.

Hemicellulose adalah heteropolysa konsekuensi pendek yang terdiri dari hexoss, D-glikos, D-galaktosa dan D-mosease dan pentosa, terutama D-xilosa dan D-orrabinosa.

Pada limbah lignoselulosa, proporsi xylose lebih besar dari arabinous. Pentosa mewakili 40% dari total gula (heksosa + pentosa). Jenis kayu dibedakan dengan substitusi yang dimiliki oleh Xilanos.

Hemicellulose diklasifikasikan menurut residu gula yang dimilikinya. Jenis dan jumlah hemiselulosa sangat bervariasi tergantung pada tanaman, jenis jaringan, keadaan pertumbuhan dan kondisi fisiologis. D-Xilano adalah pentosa yang paling berlimpah di pohon-pohon gugur dan konifer.

Biosintesis pentosa

Di alam, pentosa yang paling melimpah adalah D-xylose, L-arabinosa dan D-libose dan D-arabinol dan ribitol pentitol. Pentosa lainnya sangat jarang atau tidak ada.

Pada tanaman, siklus calvin adalah sumber gula terfosforilasi seperti D-Frucease-6-fosfat, yang dapat diubah menjadi D-glukosa-6-fosfat. Fosfogomutase mengkatalisasi interkonversi D-glukosa-6-fosfat dalam D-glukosa-1-fosfat.

UDP-glukosa enzys fosforilasa mengkatalisasi pembentukan UDP-glukosa dari uridin-triphosphate (UTP) dan D-glucosa-1-fosfat. Reaksi yang mengikuti terdiri dari reduksi oksida, di mana NAD⁺ Terima elektron UDP-glukosa, yang menjadi UDP-glucuronato. Yang terakhir mengalami dekarboksilasi dan dikonversi menjadi UDP-xilosa.

Dapat melayani Anda: Pernapasan Kulit: Karakteristik dan Contoh Hewan

UDP-arabinosa 4-epimerase mengkatalisasi konversi UDP-xilosa di UDP-yarabinosa, menjadi reaksi reversibel. Baik UDP-Subcuts (UDP-Xilosa dan UDP-arabinosa) dapat digunakan untuk biosintesis hemiselulosa.

Siklus Calvin juga menghasilkan pentosa fosfat seperti ribosa 5-fosfat, aldosa, ribulosa 5-fosfat atau ketosa, yang berfungsi untuk memperbaiki karbon dioksida.

Di dalam Escherichia coli, L-arabinosa diubah menjadi L-libulous oleh isomerase L-arabinous. Kemudian, L-Libulous pertama kali diubah menjadi L-libulous 5-fosfat dan kemudian dalam D-xilulosa 5-fosfat dengan aksi L-libulokin dan epimherase 5-fosfat L-libulous L-libulous.

Fermentasi pentosa untuk menghasilkan etanol

Etanol diproduksi secara komersial dengan fermentasi dan dengan sintesis kimia. Fermentasi Produksi etanol mensyaratkan bahwa mikroorganisme untuk menggunakan heksososa dan penentus sebagai sumber energi. Memperoleh etanol dari pentosa lebih besar jika kedua gula ada dalam jumlah besar.

Banyak organisme, seperti ragi, jamur filamen dan bakteri, dapat memfermentasi xylose dan arabinous pada suhu antara 28 ºC dan 65 ºC dan dengan pH antara 2 dan 8, menghasilkan alkohol.

Beberapa strain Candida sp. Mereka memiliki kemampuan untuk tumbuh hanya dari D-xilosa, etanol menjadi produk fermentasi utama. Ragi yang paling memfermentasi xylose menjadi etanol Bretanomyces sp., Candida sp., Hansenula sp., Kluyveromyces sp., Pachysolen sp. Dan Sakcharomices sp.

Jamur filamen Fusarium oxysporum fermenta glukosa menjadi etanol, menghasilkan karbon dioksida. Jamur ini juga mampu mengubah d-xylose menjadi etanol. Namun, ada jamur lain yang kapasitas fermentasi D-xilosa lebih besar. Ini termasuk Mucor sp. Dan Neurospora crassa.

Banyak bakteri yang dapat menggunakan hemiselulosa sebagai sumber energi, tetapi fermentasi gula menghasilkan zat lain selain etanol, seperti asam organik, keton dan gas.

Dapat melayani Anda: hubungan trofik: konsep dan contoh

Pentosas paling umum: struktur dan fungsi

Ribosa

Simbol tulang rusuk. Ini adalah aldopentosa dan enansiomer D-libose lebih banyak daripada l-libose. Larut dalam air. Ini adalah metabolit jalur pentosa fosfat. Ribose adalah bagian dari RNA. Deoxi-libose adalah bagian dari DNA.

Arabinose

Simbol ARA. Ini adalah aldopentosa, enantiulo L-arabinous lebih berlimpah daripada D-arabinosa. Arabinous adalah bagian dari dinding sel tanaman.

Xylose

Simbol xil. Ini adalah aldopentosa, enansiomer D-xilosa lebih banyak daripada L-xilosa. Itu ada di dinding sel tanaman dan berlimpah di banyak jenis kayu. Ini juga ada di cangkang biji kapas dan La Concha de Pacana.

Ribulosa

Gosok simbol. Ini adalah zea, enansiomer D-libulous lebih berlimpah daripada l-libulous. Ini adalah metabolit dari jalan pentosa fosfat dan hadir pada tanaman dan hewan.

Referensi

1. Cui, s. W. 2005. Karbohidrat Makanan: Kimia, Sifat Fisik, dan Aplikasi. CRC Press, Boca Raton.
2. Heldt, h. W. 2005. Biokimia tanaman. Elsevier, Amsterdam.
3. Nelson, d. L., Cox, m. M. 2017. Prinsip -prinsip biokimia lehninger. W. H. Freeman, New York.
4. Preiss, J. 1980. Biokimia tanaman Treesse yang komprehensif, Volume 3 - Karbohidrat: Struktur dan Fungsi. Pers Akademik, New York.
5. Singh, a., Mishra, hlm. sembilan belas sembilan puluh lima. Mikroba Usasi Pentose: Aplikasi Saat Ini dalam Bioteknologi. Elsevier, Amsterdam.
6. Sinnott, m. L. 2007. Struktur dan mekanisme kimia dan biokimia karbohidrat. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
7. Tongkat, r. V., Williams, s. J. 2009. Karbohidrat: Molekul Esensial Kehidupan. Elsevier, Amsterdam.
8. Voet, d., Voet, J. G., Pratt, c. W. 2008. Dasar -dasar Biokimia - Kehidupan di Tingkat Molekuler. Wiley, Hoboken.