TRIOSE: ĐẶC ĐIỂM VÀ CHỨC NĂNG TRONG CƠ THỂ - SINH HỌC - 2025

Các triose là monosaccarit ba cacbon có công thức hóa học là C ₃ H ₆ O ₆ theo kinh nghiệm . Có hai thành phần: glyceraldehyde (một aldose) và dihydroxyacetone (một ketosis). Bộ ba rất quan trọng trong quá trình trao đổi chất vì chúng kết nối ba con đường trao đổi chất: đường phân, tạo gluconeogenesis và con đường pentose phosphate.

Trong quá trình quang hợp, chu trình Calvin là nguồn cung cấp bộ ba phục vụ cho quá trình sinh tổng hợp fructose-6-phosphate. Đường này, theo cách phosphoryl hóa, được chuyển hóa bằng các bước xúc tác bằng enzym thành polysaccharid dự trữ hoặc cấu trúc.

Nguồn: Wesalius

Trioses tham gia vào quá trình sinh tổng hợp lipid là một phần của màng tế bào và tế bào mỡ.

nét đặc trưng

Aldose glyceraldehyde có một nguyên tử carbon bất đối và do đó có hai đồng phân đối quang, L-glyceraldehyde và D-glyceraldehyde. Cả hai chất đối quang D và L đều có các đặc điểm hóa học và vật lý khác nhau.

D-glyceraldehit quay mặt phẳng của ánh sáng phân cực sang phải (+) và có chuyển động quay D, ở 25 ° C, là + 8,7 °, trong khi L-glyceraldehit quay mặt phẳng của ánh sáng phân cực sang trái (- ) và có góc quay D, ở 25 ° C, là -8,7 °.

Carbon bất đối trong glyceraldehyd là carbon 2 (C-2), là một rượu bậc hai. Hình chiếu Fischer biểu diễn nhóm hydroxyl (-OH) của D-glyceraldehyde ở bên phải và nhóm OH- của L-glyceraldehyde ở bên trái.

Dihydroxyacetone thiếu cacbon bất đối và không có dạng đối quang. Việc bổ sung nhóm hydroxymethylene (-CHOH) vào glyceraldehyd hoặc dihydroxyacetone cho phép tạo ra một trung tâm bất đối xứng mới. Do đó, đường là tetrose vì nó có bốn nguyên tử cacbon.

Việc bổ sung nhóm -CHOH vào tetrose tạo ra một trung tâm bất đối mới. Đường được tạo thành là một đường pentose. Bạn có thể tiếp tục thêm nhóm -CHOH cho đến khi bạn đạt được tối đa mười cacbon.

Các chức năng trong cơ thể

Hoạt động như chất trung gian trong quá trình đường phân, tạo gluconeogenesis và con đường pentose phosphate

Glycolysis bao gồm sự phân hủy phân tử glucose thành hai phân tử pyruvate để tạo ra năng lượng. Lộ trình này bao gồm hai giai đoạn: 1) giai đoạn chuẩn bị, hoặc tiêu thụ năng lượng; 2) giai đoạn phát điện. Đầu tiên là một trong những sản xuất bộ ba.

Trong giai đoạn đầu, hàm lượng năng lượng tự do của glucose được tăng lên thông qua việc hình thành các phosphoester. Trong giai đoạn này, adenosine triphosphate (ATP) là nhà tài trợ phosphate. Giai đoạn này lên đến đỉnh điểm trong quá trình chuyển đổi phosphoester fructose 1,6-bisphosphate (F1,6BP) thành hai triose phosphate, glyceraldehyde 3-phosphate (GA3P) và dihydroxyacetone phosphate (DHAP).

Gluconeogenesis là quá trình sinh tổng hợp glucose từ pyruvate và các chất trung gian khác. Nó sử dụng tất cả các enzym đường phân xúc tác các phản ứng mà sự biến đổi năng lượng Gibbs tiêu chuẩn sinh hóa ở trạng thái cân bằng (ΔGº '~ 0). Do đó, quá trình đường phân và tạo gluconeogenesis có các trung gian chung, bao gồm GA3P và DHAP.

Con đường pentose phosphate bao gồm hai giai đoạn: một giai đoạn oxy hóa cho glucose-6-phosphate và một giai đoạn khác để hình thành NADPH và ribose-5-phosphate. Trong giai đoạn thứ hai, ribose 5-phosphate được chuyển thành các chất trung gian đường phân là F1,6BP và GA3P.

Bộ ba và chu trình Calvin

Quá trình quang hợp được chia thành hai giai đoạn. Trong những phản ứng đầu tiên, phụ thuộc vào ánh sáng xảy ra tạo ra NADPH và ATP. Những chất này được sử dụng trong quy trình thứ hai, trong đó có sự cố định carbon dioxide và hình thành các hexose từ các chất bazơ thông qua một con đường được gọi là chu trình Calvin.

Trong chu trình Calvin, enzyme ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase / oxygenase (rubisco) xúc tác liên kết cộng hóa trị của CO ₂ với pentose ribulose 1,5-bisphosphate và phá vỡ chất trung gian sáu carbon không bền thành hai phân tử ba nguyên tử cacbon: 3-photphoglycerat.

Thông qua các phản ứng enzym bao gồm quá trình phosphoryl hóa và giảm 3-phosphoglycerate, sử dụng ATP và NADP, GA3P được sản xuất. Chất chuyển hóa này được chuyển thành fructose 1,6-bisphosphate (F1,6BP) bằng con đường chuyển hóa tương tự như gluconeogenesis.

Thông qua hoạt động của một phosphatase, F1,6BP được chuyển đổi thành fructose-6-phosphate. Sau đó, một isomerase phosphohexose tạo ra glucose 6-phosphate (Glc6P). Cuối cùng, một epimerase chuyển Glc6P thành glucose 1-phosphate, được sử dụng để sinh tổng hợp tinh bột.

Trioses và lipid của màng sinh học và tế bào mỡ

GA3P và DHAP có thể tạo thành glycerol phosphate là chất chuyển hóa cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp triacylglycerol và glycerolipid. Điều này là do cả hai triose photphat có thể được chuyển đổi cho nhau bằng một phản ứng được xúc tác bởi isomerase triose photphat, duy trì cả hai triose ở trạng thái cân bằng.

Enzyme glycerol-phosphate dehydrogenase xúc tác phản ứng oxy hóa-khử, trong đó NADH tặng một cặp điện tử cho DHAP để tạo thành glycerol 3-phosphate và NAD ⁺ . L-glycerol 3-phosphate là một phần của khung phospholipid là một phần cấu trúc của màng sinh học.

Glycerol là prochiral, nó thiếu cacbon không đối xứng, nhưng khi một trong hai rượu chính của nó tạo thành phosphoester, nó có thể được gọi chính xác là L-glycerol 3-phosphate, hoặc D-glycerol 3-phosphate.

Glycerophospholipid còn được gọi là phosphoglycerid, được đặt tên là các dẫn xuất của acid phosphatidic. Phosphoglyceride có thể tạo thành phosphoacylglycerol bằng cách tạo liên kết este với hai axit béo. Trong trường hợp này, sản phẩm thu được là 1,2-phosphodiacylglycerol, là một thành phần quan trọng của màng.

Một glycerophosphatase xúc tác quá trình thủy phân nhóm phosphate của glycerol 3-phosphate, tạo ra glycerol cộng với phosphate. Glycerol có thể đóng vai trò là chất chuyển hóa ban đầu cho quá trình sinh tổng hợp triacylglycerid, chất này phổ biến trong tế bào mỡ.

Bộ ba và màng của vi khuẩn khảo cổ

Tương tự như vi khuẩn và sinh vật nhân chuẩn, glycerol 3-phosphate được hình thành từ triose phosphate (GA3P và DHAP). Tuy nhiên, có sự khác biệt: thứ nhất là glycerol 3-phosphate trong màng của vi khuẩn khảo cổ có cấu hình L, trong khi ở màng của vi khuẩn và sinh vật nhân chuẩn, nó có cấu hình D.

Điểm khác biệt thứ hai là màng của vi khuẩn khảo cổ hình thành liên kết este với hai chuỗi hydrocacbon dài của nhóm isoprenoid, trong khi ở vi khuẩn và sinh vật nhân thực, glycerol tạo liên kết este (1,2-diacylglycerol) với hai chuỗi hydrocacbon của axit béo.

Điểm khác biệt thứ ba là, trong màng của vi khuẩn khảo cổ, các nhóm thế của nhóm phosphate và glycerol 3-phosphate khác với các nhóm thế của vi khuẩn và sinh vật nhân chuẩn. Ví dụ, nhóm phosphate được gắn vào disaccharide α-glucopyranosyl- (1®2) - β-galactofuranose.

Người giới thiệu

1. Cui, SW 2005. Carbohydrate thực phẩm: hóa học, tính chất vật lý và ứng dụng. CRC Press, Boca Raton.
2. de Cock, P., Mäkinen, K, Honkala, E., Saag, M., Kennepohl, E., Eapen, A. 2016. Erythritol hiệu quả hơn xylitol và sorbitol trong việc quản lý các tiêu chí sức khỏe răng miệng. Tạp chí Nha khoa Quốc tế.
3. Nelson, DL, Cox, MM 2017. Nguyên tắc Lehninger của Hóa sinh. WH Freeman, New York.
4. Sinnott, ML 2007. Cấu trúc và cơ chế hóa học và hóa sinh Carbohydrate. Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, Cambridge.
5. Stick, RV, Williams, SJ 2009. Carbohydrate: các phân tử thiết yếu của sự sống. Elsevier, Amsterdam.
6. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Các nguyên tắc cơ bản của hóa sinh - sự sống ở cấp độ phân tử. Wiley, Hoboken.