GLYCERALDEHYDE: CẤU TRÚC, ĐẶC ĐIỂM, CHỨC NĂNG - SINH HỌC - 2024

Các glyceraldehyde là chỉ có ba - monosaccharide carbon, mà vào thời điểm đó chỉ triose. Nó cũng là một aldotriose vì nó có một nhóm aldehyde. Từ glyceraldehyd bắt nguồn từ sự kết hợp của glycerin và aldehyde. Điều này là do glyceraldehyd tương tự như glycerin, nhưng carbon một (C-1) là một aldehyde.

Quá trình tổng hợp hóa học của glyceraldehyd được thực hiện bằng các phương pháp khác nhau, ví dụ sử dụng các enzym. Glyceraldehyde là một phân tử phản ứng khá mạnh, có thể tạo liên kết chéo giữa các protein.

Nguồn: DrTW tại Wikipedia tiếng Hà Lan

Kết cấu

Glyceraldehyde có trung tâm không đối xứng hoặc không đối xứng (nguyên tử carbon 2, C-2). Nó tạo thành hai đồng phân đối quang D (thuận tay phải) và L (thuận tay trái), làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực theo các hướng ngược nhau: D-glyceraldehyde quay nó sang phải và L-glyceraldehyde sang trái.

Độ quay quang học cụ thể của D-glyceraldehyde, ở 25 ºC, là + 8,7º, và độ quay quang học cụ thể của D-glyceraldehyde, ở 25 ºC, là -8,7º. D-glyceraldehyde thường được tìm thấy trong tự nhiên, chủ yếu là glyceraldehyde 3-phosphate.

Cấu hình L-glyceraldehyde được sử dụng làm tham chiếu tiêu chuẩn cho carbohydrate. D-đường có rất nhiều trong các phân tử sinh học. Nguyên tử cacbon 3 (C-3) của glixeraldehit là một nhóm hydroxymetylen (-CH ₂ OH).

nét đặc trưng

Tinh thể glyceraldehyde không màu và có vị ngọt. Công thức thực nghiệm của đường này là C ₃ H ₆ O ₃ và trọng lượng phân tử của nó là 90 g / mol.

Trong dung dịch nước, DL-glyceraldehyd chủ yếu hiện diện dưới dạng aldehydrole, là một dạng hydrat hóa của aldehyde. Tinh thể DL-glyceraldehyde là dimeric.

Phân tích các tinh thể glyceraldehyd bằng tia X đã chỉ ra rằng chúng sở hữu các vòng 1,4-dioxan với tất cả các nhóm thế theo hướng xích đạo.

Trong dung dịch nước, glyceraldehit trải qua quá trình tự oxy hóa tạo ra các gốc tự do 1-hydroxyalkyl và các chất trung gian khử dioxygen, chẳng hạn như superoxide, hydrogen peroxide và các gốc hydroaxial. Điều này có liên quan đến việc tiêu thụ oxy nhanh chóng.

Tốc độ tiêu thụ oxy giảm từ từ khi có mặt superoxide dismutase. Điều này cho thấy rằng có sự hình thành superoxide trong quá trình tự oxy hóa của glyceraldehyd. Bước giới hạn của quá trình tự oxy hóa glyceraldehyde là tốc độ eno hóa glyceraldehyde

Quá trình tổng hợp D-glyceraldehyd được xúc tác bởi các axit amin chính và phụ, được ưa chuộng ở các giá trị pH thấp (3 đến 4).

Đặc trưng

Trong các liên kết chéo giữa các protein

Tương tác protein-protein là một cơ chế phân tử của nhiều quá trình sinh học phức tạp. Những tương tác này có thể là thoáng qua, là tương tác của các protein trong con đường trao đổi chất hoặc sự dịch mã của tín hiệu.

Liên kết ngang hóa học là một phương pháp trực tiếp để xác định các tương tác protein-protein nhất thời và ổn định.

Kỹ thuật liên kết chéo giữa các protein bao gồm việc hình thành các liên kết cộng hóa trị, trong đó các tác nhân được sử dụng có các nhóm phản ứng kép phản ứng với các nhóm amino và sulfhydryl của gốc axit amin của protein.

Cụ thể, các tác nhân phản ứng với các nhóm amin chính (chẳng hạn như epsilon-amino của dư lượng lysine) và hình thành các liên kết chéo cả trong một tiểu đơn vị protein và giữa các tiểu đơn vị protein.

Có nhiều loại đại lý liên kết chéo có sẵn trên thị trường. Mặc dù glyceraldehyde là một chất liên kết chéo, có những chất khác phổ biến hơn, chẳng hạn như glutaraldehyde. Điều này là do glutaraldehyde duy trì độ cứng cấu trúc của protein, đây là một yêu cầu quan trọng trong nhiều nghiên cứu.

Các tác nhân phổ biến khác là các chất kích thích tình dục đồng nhất chức năng, có độ dài khác nhau của cánh tay đệm giữa các nhóm phản ứng của chúng. Một số ví dụ về các chất imidoest là dimethyl apimidate (DMA), dimethyl suberimidate (DMS) và dimethyl pimilimidate (DMP).

Trong các liên kết chéo giữa các vi cầu gelatin

Các vi cầu gelatin có tiềm năng phục vụ cho việc giải phóng thuốc được kiểm soát. Điều này là do các vi cầu này không độc và các sản phẩm của chúng dễ dàng được đào thải ra ngoài. Tuy nhiên, gelatin là một polyme hòa tan, vì vậy nó phải được biến đổi về mặt hóa học để phục vụ như một hệ thống phân phối thuốc.

D, L-glyceraldehyde có thể được coi là một chất tạo liên kết chéo không độc (liều gây chết, LD50 ip ở chuột là 2000 mg / kg). Hơn nữa, trong cơ thể con người, D-glyceraldehyde được phosphoryl hóa bởi triose kinase. Bằng cách này, glyceraldehyde 3-phosphate được hình thành đi vào quá trình đường phân.

Xử lý vi cầu gelatin với D, L-glyceraldehit trong 24 giờ tạo ra vi cầu với số lượng gốc axit amin lysine tự do giảm. Do đó, khả năng kéo dài của các vi cầu, ví dụ, tác dụng của clodinine hydrochloride, là chất hạ huyết áp, đã được đánh giá.

Các vi cầu được sử dụng bằng cách tiêm dưới da cho chuột lang và chuột bạch bạch tạng. Sau khi tiêm, huyết áp tâm thu giảm trong hai giờ, sau đó phục hồi giá trị ban đầu. Các mô của vị trí tiêm đã được phân tích và không tìm thấy vi cầu nào, mặc dù đã quan sát thấy hiện tượng viêm.

Trong các phản ứng tiền sinh học

Trong các điều kiện tiền sinh học - chẳng hạn như những điều kiện do Trái đất ban đầu giả định - formaldehyde có thể đã phục vụ cho quá trình tổng hợp glyceraldehyd, một chất trung gian hóa học liên quan đến các quá trình hóa học có thể là nguồn gốc của sự sống.

Giả thuyết trước đây dựa trên thực tế là cả quá trình đường phân và quang hợp đều có glyceraldehyd 3-phosphate làm chất trung gian chuyển hóa.

Một mô hình hóa học đã được đề xuất giải thích quá trình sinh tổng hợp glyceraldehyd từ formaldehyde theo con đường tuần hoàn. Quá trình tổng hợp glyceraldehyde diễn ra bằng cách thêm formaldehyde vào một triose (glyceraldehyde ↔ dihydroxyacetone) để tạo ra tetrose (ketotetrose ↔ aldotetrose), tạo ra glycoaldehyde, tiền chất của glyceraldehyd.

Việc thêm formaldehyde vào glycoaldehyde sẽ hoàn thành chu trình. Quá trình tổng hợp hai phân tử triose xảy ra từ sáu phân tử fomandehit.

Nhìn chung, quá trình tổng hợp đường prebiotic được cho là có liên quan đến phản ứng Formosa, trong đó formaldehyde với sự có mặt của một lượng nhỏ glycoaldehyde được chuyển thành đường bằng phản ứng ngưng tụ aldol.

Người ta đã đề xuất rằng quá trình oxy hóa prebiotic của đường (glycoaldehyde, trioses, tetroses) tạo ra polyhydroxyacid hoạt động như các chất tự xúc tác.

Sự chuyển đổi glyceraldehyd thành axit lactic và axit glyxeric, một oxit phụ thuộc vào hydroxit sắt, cho thấy rằng các oligoester của các axit hydroxy này đã diễn ra trên bề mặt của vật liệu này.

Người giới thiệu

1. Breslow, R., Ramalingam, V., Appayee, C. 2013. Xúc tác tổng hợp glyceraldehyd bởi các axit amin chính hoặc phụ trong điều kiện tiền sinh học như một hàm của pH. Nguồn gốc Sự sống Tiến hóa Biosphera. DOI 10.1007 / s11084-013-9347-0.
2. Carey, FA, Giuliano, RM 2016. Hóa học hữu cơ. McGraw-Hill, New York.
3. Robyt, JF 1998. Cơ bản của Hóa học Carbohydrate. Springer, New York.
4. Thornalley, P., Wolff, S., Crabbe, J., Stern, A. 1984. Quá trình tự oxy hóa của glyceraldehyd và các monosaccharide đơn giản khác trong điều kiện sinh lý được xúc tác bởi các ion đệm. Biochimica và Biophysica Acta, 797, 276–287.
5. Vandelli, MA, Rivas, F., Guerra, P., Forni, F., Arletti, R. 2001. Các vi cầu gelatin liên kết chéo với D, L-glyceraldehyde như một hệ thống phân phối thuốc tiềm năng: chuẩn bị, xác định đặc tính, in vitro và in vivo học. Tạp chí Dược phẩm Quốc tế, 215, 175–184.
6. Weber, AL 1987. Mô hình triose: glyceraldehyd như một nguồn năng lượng và các monome cho các phản ứng ngưng tụ tiền sinh học. Nguồn gốc sự sống, 17, 107-119.