TRIOSE: EGENSKAPER OG FUNKSJONER I KROPPEN - BIOLOGI - 2026

Den triose er monosakkarider tre karbon hvis kjemiske formel er empirisk C ₃ H ₆ O ₆ . Det er to trioser: glyseraldehyd (en aldose) og dihydroxyaceton (en ketose). Trioser er viktige i metabolismen fordi de kobler sammen tre metabolske veier: glykolyse, glukoneogenese og pentosefosfatveien.

Under fotosyntesen er Calvin-syklusen en kilde til trioser som tjener til biosyntesen av fruktose-6-fosfat. Dette sukkeret omdannes på fosforylert måte ved enzymatisk katalyserte trinn til reserve- eller strukturelle polysakkarider.

Kilde: Wesalius

Trioser deltar i biosyntesen av lipider som er en del av cellemembraner og adipocytter.

kjennetegn

Aldoseglyseraldehyd har ett chiralt karbonatom og har derfor to enantiomerer, L-glyseraldehyd og D-glyseraldehyd. Både D- og L-enantiomerer har forskjellige kjemiske og fysiske egenskaper.

D-glyseraldehyd roterer planet for polarisert lys til høyre (+) og har en rotasjon D, ved 25 ° C, på + 8,7 °, mens L-glyceraldehyd roterer planet for polarisert lys til venstre (- ) og har en rotasjon D, ved 25 ° C, -8,7 °.

Det chirale karbonet i glyseraldehyd er karbon 2 (C-2), som er en sekundær alkohol. Fischer-projeksjonen representerer hydroksylgruppen (-OH) av D-glyseraldehyd til høyre og OH-gruppen av L-glyceraldehyd til venstre.

Dihydroxyacetone mangler chirale karbonhydrater og har ingen enantiomerformer. Tilsetningen av en hydroksymetylengruppe (-CHOH) til glyseraldehyd eller dihydroksyaceton tillater dannelse av et nytt chiralt senter. Følgelig er sukker tetrose fordi det har fire karbonatomer.

Tillegget av en -CHOH-gruppe til tetrose skaper et nytt chiralt senter. Det dannede sukkeret er en pentose. Du kan fortsette å legge til -CHOH-grupper til du når maksimalt ti karbonatomer.

Funksjoner i kroppen

Trioser som mellomprodukter i glykolyse, glukoneogenese og pentosefosfatveien

Glykolyse består av nedbrytning av glukosemolekylet i to pyruvatmolekyler for å produsere energi. Denne ruten innebærer to faser: 1) forberedelsesfase eller energiforbruk; 2) kraftproduksjonsfase. Den første er den som produserer trioene.

I den første fasen økes det frie energiinnholdet i glukose gjennom dannelse av fosfoestere. I denne fasen er adenosintrifosfat (ATP) fosfatdonor. Denne fasen kulminerer i omdannelsen av fosfoesterfruktose 1,6-bisfosfat (F1,6BP) til to triosefosfat, glyceraldehyd 3-fosfat (GA3P) og dihydroksyacetonfosfat (DHAP).

Glukoneogenese er biosyntesen av glukose fra pyruvat og andre mellomprodukter. Den benytter alle glykolyseenzymer som katalyserer reaksjoner hvis biokjemiske standard Gibbs energivariasjon er i likevekt (ΔGº '~ 0). På grunn av dette har glykolyse og glukoneogenese vanlige mellommenn, inkludert GA3P og DHAP.

Pentosefosfatveien består av to trinn: en oksidativ fase for glukose-6-fosfat og en annen for dannelse av NADPH og ribose-5-fosfat. I den andre fasen omdannes ribose 5-fosfat til glykolysemellomprodukter, F1,6BP og GA3P.

Triosene og Calvinsyklusen

Fotosyntese er delt inn i to stadier. I de første oppstår lysavhengige reaksjoner som produserer NADPH og ATP. Disse stoffene brukes i det andre, hvor det er fiksering av karbondioksid og dannelse av heksoser fra trioser gjennom en bane kjent som Calvin-syklusen.

I Calvin-syklusen katalyserer enzymet ribulose 1,5-bisfosfatkarboksylase / oksygenase (rubisco) den kovalente bindingen av CO ₂ til pentose ribulose 1,5-bisfosfat og bryter det ustabile seks-karbonmellomproduktet i to molekyler av tre karbonatomer: 3-fosfoglyserat.

Gjennom enzymatiske reaksjoner som inkluderer fosforylering og reduksjon av 3-fosfoglyserat, ved bruk av ATP og NADP, produseres GA3P. Denne metabolitten blir omdannet til fruktose 1,6-bisfosfat (F1,6BP) ved en metabolsk bane som ligner glukoneogenese.

Gjennom virkningen av en fosfatase omdannes F1,6BP til fruktose-6-fosfat. Da produserer en fosfoheksoseisomerase glukose 6-fosfat (Glc6P). Til slutt konverterer en epimerase Glc6P til glukose 1-fosfat, som brukes til stivelsesbiosyntese.

Trioser og lipider av biologiske membraner og adipocytter

GA3P og DHAP kan danne glyserolfosfat som er en nødvendig metabolitt for biosyntesen av triacylglyseroler og glyserolipider. Dette fordi begge triose fosfater kan omvendes ved en reaksjon katalysert av trio fosfat isomerase, som opprettholder begge trioene i likevekt.

Enzymet glycerol-fosfatdehydrogenase katalyserer en oksidasjonsreduksjonsreaksjon, der NADH donerer et elektronpar til DHAP for å danne glycerol 3-fosfat og NAD ⁺ . L-glyserol 3-fosfat er en del av fosfolipidskjelettet som er en strukturell del av biologiske membraner.

Glyserol er prokiral, det mangler asymmetriske karbohydrater, men når en av dens to primære alkoholer danner en fosfester, kan den riktig kalles L-glyserol 3-fosfat, eller D-glyserol 3-fosfat.

Glyserofosfolipider kalles også fosfoglyserider, og blir navngitt som derivater av fosfatidinsyre. Fosfoglyserider kan danne fosfoacylglyseroler ved å danne esterbindinger med to fettsyrer. I dette tilfellet er det resulterende produktet 1,2-fosfodiacylglyserol, som er en viktig komponent av membraner.

En glyserofosfatase katalyserer hydrolysen av fosfatgruppen av glyserol 3-fosfat, og produserer glyserol pluss fosfat. Glyserol kan tjene som startmetabolitt for biosyntesen av triacylglyserider, som er vanlige i adipocytter.

Trioser og membraner av archaebacteria

I likhet med eubakterier og eukaryoter, dannes glycerol 3-fosfat av triosfosfat (GA3P og DHAP). Imidlertid er det forskjeller: den første er at glyserol 3-fosfat i membranene til archaebacteria er av L-konfigurasjonen, mens det i membranene til eubacteria og eukaryotes er av D-konfigurasjonen.

En annen forskjell er at membranene til archaebacteria danner esterbindinger med to lange hydrokarbonkjeder av isoprenoidgrupper, mens glycerol i eubakterier og eukaryoter danner esterbindinger (1,2-diacylglycerol) med to hydrokarbonkjeder av fettsyrer.

En tredje forskjell er at substituentene i fosfatgruppen og glyserol 3-fosfat i membranene til archaebacteria er forskjellige fra eubakterier og eukaryoter. For eksempel er fosfatgruppen festet til disakkaridet a-glukopyranosyl- (1®2) - ß-galaktofuranose.

referanser

1. Cui, SW 2005. Matkarbohydrater: kjemi, fysiske egenskaper og bruksområder. CRC Press, Boca Raton.
2. de Cock, P., Mäkinen, K, Honkala, E., Saag, M., Kennepohl, E., Eapen, A. 2016. Erythritol er mer effektivt enn xylitol og sorbitol når det gjelder å håndtere endepunktene for oral helse. International Journal of Dentistry.
3. Nelson, DL, Cox, MM 2017. Lehninger Principles of Biochemistry. WH Freeman, New York.
4. Sinnott, ML 2007. Karbohydratkjemi og biokjemis struktur og mekanisme. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
5. Stick, RV, Williams, SJ 2009. Karbohydrater: livets essensielle molekyler. Elsevier, Amsterdam.
6. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Grunnleggende om biokjemi - liv på molekylært nivå. Wiley, Hoboken.