3-fosfaattiglyserolirakenne, ominaisuudet, toiminnot

Hän 3-fosfaattiglyseroli Se on glyserolimolekyyli, jolla on esterin yhteys fosfaattiryhmään, jolla on lukuisia toimintoja aineenvaihdunnassa ja jotka ovat osa biomembraaneja. Tämä molekyyli toimii metaboliitina glukoneogeneesille, triasyyliglyserolien biosynteesille ja toisten lähettiläiden biosynteesille, kuten diasyyliglyserolille (DAG).

3-fosfaattiglyserolin muut toiminnot ovat glykefosfolipidien, kuten kardiolipiinin, plasmalogeenien, biosynteesi. Lisäksi osallistu sukkulaan, jonka avulla voit uudistaa NAD: n⁺ Sytosolissa.

Lähde: Mzaki [julkinen alue]

[TOC]

Rakenne ja ominaisuudet

3-fosfaattiglyserolin empiirinen kaava on c₃H₉JOMPIKUMPI₆P ja siinä on kolme hiiliatomia. Hiiliatomit 1 ja 3 (C-1 ja C-3) muodostavat hydroksimetyyliryhmät (-CH2OH), kun taas hiiliatomi 2 (C-2) muodostaa hydroksimetyne-ryhmän (-Chah). C-3: n hydroksimetyyliryhmän happiatomi muodostaa esterin yhteyden fosfaattiryhmään.

3-fosfaattiglyserolille on synonyymejä, kuten 1,2,3-propanestrioli, 1- (fosfaatti dihydrogeeni) ja 2,3-dihydroksipropilididihydrogeenin fosfaatti, 3-fosfoglyseroli. Sen molekyylipaino on 172,07 g/mol.

3 -fosfaattiglyserolifosfaattiryhmän tavanomainen Gibbs -vapaa energian muutos (ΔGº) on -9,2 kJ/mol.

Tämä metaboliitti muuttuu glykolyysin välittäjäksi. Kun solun energiakuorma on korkea, virtaus glykolyysin läpi vähenee ja fosfaatti -dihydroksiasetoni (DHAP) toimii biosynteesireiteillä lähtöaineena.

Funktiot

Glukoneogeneesi ja pentoosifosfaatin kautta

Glyseroli toimii metaboliitina anabolisille reiteille. Tätä varten se on muunnettava glykolyyttiseksi välittäjäksi kahdella vaiheella, jotka tarvitsevat glyserolikinaasi- ja glyserolifosfaattidehydrogenaasiglyserolia dihydroksiasetonifosfaatin (DHAP) välittäjä (DHAP) muodostamiseksi (DHAP) (DHAP) (DHAP).

Entsyymiglyserolikinaasi katalysoi fosfaattiryhmän siirtymistä ATP: stä (adenosiinin tryfosfaatti) glyseroliksi, muodostaen 3-fosfaatin ja ADP-glyserolin (adenosiinidifosfaatti). Seuraavaksi 3-fosfaattiglyserolidehydrogenaasikatalyz.

Voi palvella sinua: helpotettu diffuusio

3-fosfaatti (pelkistetty) glyserolielektronit luodaan NAD: ksi⁺ (hapetettu), muodostaen DHAP (ruosteinen) ja NADH (pelkistetty). DHAP on glykolyysin välittäjä metaboliitti, joka tarjoaa hiilihapotettuja luurankoja anabolisille reiteille, kuten glykogeeni ja nukleotidi -biosynteesi.

Glukoosi 6-fosfaatti, joka muodostuu glukoneogeneesistä. Maksan glykogeenin biosynteesin aikana 6-fosfaattiglukoosi muuttuu 1-fosfaattiruokaisiksi. Pentoosifosfaattireitin aikana 6-fosfaattiglukoosi muunnetaan 5-fosfaattiriboosiksi.

Triasyyliglyserolien biosynteesi

Triacilglyserolit ovat neutraaleja lipidejä (niillä ei ole kuormaa), joilla on kovalenttisesti kovalenttisesti yhtenäisiä rasvahappoestereitä. Triacilgliceroles syntetisoidaan asyyliradan-CoA: sta ja glyseroli-3-fosfaatista tai DHAP-estereistä.

Glyseroneogeneesi on glyserolin uusi biosynteesi oksalasetaatista, käyttämällä glukoneogeneesientsyymejä. Karboksylaasi -pyruvaatti muuttaa pyruvaatin oksaloakaattiksi ja fosfoenoliruvaattikarboksikaasi (PEPCK) muuttaa oksaloakaattiksi fosfoenoliruvaatiksi, glykolyyttiseksi välittäjäksi.

Fosfoenoliruvaatti jatkaa glukoneogeensis-polkua kohti DHAP: n biosynteesiä, joka muunnetaan glyseroliksi 3-fosfaattidehydrogenaasiglyserolilla ja fosfataasilla, joka hydrolysoi fosfaattiryhmää. Näin muodostettua glyserolia käytetään triakyyliglyserolien biosynteesiin.

Nälkään ajanjaksoina 30% maksaan tulevista rasvahapoista jaotellaan uudelleen triakyyliglyseroleihin ja viedään, kuten erittäin matalan tiheyden lipoproteiinit (VLDL).

Adiposyytteillä, vaikka ne eivät suorita glukoneogeneesiä, on fosfoenolypyruvaattikarboksikinaasi (PEPCK), joka osallistuu triacilglyserollin biosynteesiin tarvittavaan glykeogeneesiin, joka on välttämätöntä triasynteesille, joka on välttämätöntä triasynteesiin.

Voi palvella sinua: Erythous: Ominaisuudet, rakenne, toiminnot

Yleiset glysofosfalipidit

Glyserofosfolipidit ovat 3-fosfaattiglyserolitrifejä, joissa fosfaatti on polaarinen pää. C-1 ja C-2 muodostavat esterisidokset tyydyttyneiden rasvahappojen, kuten palmitaatin tai sotheate -sarjan, ja monityydyttymättömän rasvahapon, kuten öljyn kanssa. Tämä kuvaus vastaa fosfatidaattia, joka on yksinkertaisin glyceophopolipid.

Eukaryoottien solukalvoissa fosfatidaatti toimii yleisimpien glysofosfolipidien, jotka ovat fosfatidyylikoliinia, fosfatidyyliseriiniä, fosfatidikylikleoliamiinia ja fosfatidyylinitoli, edeltäjänä.

Lipidien jakautuminen (glycofosfolipidit, sphytningofosfolipidit, sfyngoglykolipidit, kolesteroli) solukalvoissa ei ole tasaista. Esimerkiksi punasolujen kalvon sisäinen yksikerros on runsaasti glysofosfolipidejä, kun taas ulkoinen yksikerros on runsaasti sfingolipidejä.

Glyceofosfolipidit ovat tärkeitä, koska ne osallistuvat solujen signalointiin. Fosfolipaasientsyymien, kuten fosfolipaasi C, vaikutuksella, joka rikkoo esterilinkin fosfatidyylinositoli-4,5-bifosfaatin (PPI2) C-3-tasolla, inositol-signalointimolekyylejä tuotetaan 1,4,5-trifosfaattia ja diasilglyerolia (Dag).

Usein käärmemyrskyt sisältävät fosfolipaasi A2: ta, jotka rikkovat glyserofosfolipidit. Tämä aiheuttaa kudoksille vaurioita kalvojen repeämällä. Vapautuneet rasvahapot toimivat pesuaineina.

Vähemmän yleiset glyceofosfalipidit

Eukaryot -solukalvot sisältävät muita fosfolipidejä, kuten kardiolipiinia, plasmalogeenejä ja alkyloglyflyfikosfosfolipidejä.

Kardiolipiini on fosfolipidi, joka eristettiin ensin sydänkudoksesta. Sen biosynteesi vaatii kaksi fosfatidyyliglyserolimolekyyliä. Plasmalogeenit sisältävät hiilivetyketjut, jotka on kytketty glyseroliin C-1 vinyylieetterilinkin avulla. Nisäkkäissä 20% glycofosfolipideistä on plasmalogeenejä.

Alquylglycefosfolipideissä vuokrattu substituentti on kiinnitetty glyserolin C-1: een eetteriliiton avulla. Nämä glysofosfolipidit ovat vähemmän runsaasti kuin plasmalogeenit.

Voi palvella sinua: Arabini: Ominaisuudet, rakenne ja toiminnot

NAD: n uudistaminen⁺ Sytosolissa

Lentohyönteisten aivot, aivot ja lihakset käyttävät 3-fosfaattiglyserolin sukkulaa. 3-fosfaattiglyseroli koostuu pääasiassa kahdesta isoentsyymistä: 3-fosfaattidehydrogenaasiglyseroli ja flavoproteiinidehydrogenaasi.

3-fosfaattiglyserolidehydrogenaasi katalysoi sytosolisen NDH: n hapettumista. Tämä NADH esiintyy glykolyysissä, passissa. 3-fosfaattiglyserolidehydrogenaasi katalysoi kahden elektronin siirron NADH: sta (pelkistetty) dihydroksiasetonifosfaattialustaan ​​(hapettunut).

3-fosfaattidehydrogenaasikatalyysituotteet ovat NAD⁺ (hapettunut) ja 3-fosfaattiglyseroli (pelkistetty). Jälkimmäinen hapettaa flavoproteiinidehydrogenaasi, jota löytyy mitokondrioiden sisäisestä kalvosta. Tällä tavoin DHAP kierrätetään.

Flavoproteiinidehydrogenaasi tuottaa elektroneja elektronikuljetinketjuun. Tämän vuoksi sytosolin NADH palvelee 1,5 ATP -molekyylin biosynteesiä oksidatiivisella fosforylaatiolla elektronikuljetinketjussa. NAD: n uudistaminen⁺ Sytosolissa sallii glykoosin jatkaa. GAPDH käyttää NAD: ta⁺ substraattina.

Viitteet

1. Berg, J. M., Tymoczco, J. Lens., Stryer, l. 2015. Biokemia: Lyhyt kurssi. W -. H. Freeman, New York.
2. Loodish, h., Berk, a., Zipurski, S. Lens., Matsudaria, P., Baltimore, D., Darnell, J. 2003. Solu- ja molekyylibiologia. Pan -American Medical Editorial, Buenos Aires.
3. Miesfeld, r. Lens., Mcevoy, m. M. 2017. Biokemia. W -. W -. Norton, New York.
4. Nelson, D. Lens., Cox, m. M. 2017. Lehninger -biokemian periaatteet. W -. H. Freeman, New York.
5. Voet, D., Voet, J. G., Pratt, c. W -. 2008. Biokemian perusteet: Elämä molekyylitasolla. Wiley, Hoboken.