Pentoton ominaisuudet, biosynteesi, toiminnot

Se Pentosa Ne ovat monosakkarideja, joissa on viisi hiilyä ja joiden empiirinen kaava on c₅H₁₀JOMPIKUMPI₅. Samoin kuin muut monosakkaridit, pentoosi on polyhydroksyloituja sokereita, jotka voivat olla aldoosia (jos heillä on aldehydiryhmä) tai ketosas (jos heillä on Cetona -ryhmä).

Yksi eläinten ja verisuonikasvien glukoosin metabolisista kohteista on hapettuminen pentoosifosfaatin kautta 5-fosfaattirroosin, pentoosi, joka on osa DNA: ta.

Lähde: Neurotoger [julkinen alue]

Muut reitit muuttavat glukoosia (isomeraasien, kinaasien ja epicheraasien vaikutuksella ksyluloosaan ja arabimaiseen pentoosiin, joilla on rakennetoiminnot. Sen fermentointi mikro -organismeihin on tärkeä bioteknologiassa.

[TOC]

Ominaisuudet

Kaikissa monosakkarideissa, mukaan lukien pentoosi, kiraalisen keskuksen absoluuttinen konfiguraatio kauempana pentosaasin (C-4) hiilihiilestä voi olla D-glyseraldehydin tai L-glyseraldehdin tai L-glyseraldehdin. Tämä määrittää, onko pentoosi enantiomeer d tai l.

Aldopentaaseilla on kolme kiraalikeskusta (C-2, C-3, C-4), kun taas ketoissa on kaksi kiraalikeskusta (C-3, C-4).

Luonnossa pentoosi, jossa on konfiguraatio D. Aldopentosas, jolla on konfiguraatio D. Cetopentaasit D -konfiguraatiolla ovat: ribulosa ja ksyluloosa.

Pentosaasit voidaan sykli aldehydi- tai Cetona -funktion karbonyylireaktioilla sekundaarisen hydroksyyliryhmän kanssa molekyylin sisäisessä reaktiossa, muodostaakseen hemiasetalleja tai syklisiä hemisetalleja. Pentotos voi muodostaa pyraneja tai furaaneja.

Aldopentaasien aldehydiryhmä, kuten kaikissa aldoosissa. Muodostettua tuotetta kutsutaan aldonihapoksi. Tämä monokarboksyylihappo voi kokea toisen hapettumisen, jota tapahtuu hiilellä 6, primaarinen alkoholi, joka muuttuu dikarboksyylihapoksi, nimeltään aldariinihappo.

Voi palvella sinua: Entre Ríosin kasvisto ja eläimistö: edustavat lajit

Pentotoss rakenteellisina komponenteina

Selluloosan ja ligniinin koostumuksen analyysi paljastaa, että molemmat aineet koostuvat vihollisista ja pentosoista, jotka ovat yhtä suuret tai runsaammat heksat (jopa kahdesti) kuin pentoosi.

Selluloosa ja hemiselluloosa löytyy kasvien soluseinämästä. Selluloosa Kiteinen mikrofibrillit ympäröivät amorfista hemiselluloosia, upotettuna ligniinimatriisiin. Selluloosa koostuu pääasiassa glukoosista ja muista sokereista, kuten Celobious, Zestrious ja Zestray.

Hemiselluloosa on heteropolysa lyhyistä seurauksista, jotka koostuvat heksasseista, D-glysoosista, D-galaktoosista ja D-moseasista ja pentosaista, pääasiassa D-Xilosa- ja D-Orabinosa.

Lignoselluloosajätteessä ksyloosin osuus on suurempi kuin arabi -. Pentosat edustavat 40% kaikista sokereista (Hexosas + Pentosas). Puutyypit erottavat Xilanosin hallussa olevat substituutiot.

Hemiselluloosa luokitella. Hemiselluloosan tyyppi ja määrä vaihtelevat suuresti kasvista riippuen, kudoksen tyypistä, kasvu- ja fysiologisista olosuhteista. D-Xilano on runsain pentoosi lehti- ja havupuissa.

Pentotoss -biosynteesi

Luonnossa kaikkein runsaimmat pentosat ovat D-ksyloosi, L-arabinosa ja D-libose sekä D-arabinoli ja ribitoli Pentitolit. Muut pentoosi ovat hyvin harvinaisia ​​tai niitä ei ole.

Kasveissa Calvin-sykli on fosforyloituneiden sokerien, kuten D-frucease-6-fosfaatin, lähde, joka voidaan muuttaa D-glukoosi-6-fosfaatiksi. Fosfogomutaasi katalysoi D-glukoosi-6-fosfaatin väliaikaisesti D-glukoosi-1-fosfaatissa.

UDP-glukoosi Enzys fosforilasa katalysoi UDP-glukosan muodostumista uridiinitrifosfaatista (UTP) ja D-glukosa-1-fosfaatista. Seuraava reaktio koostuu oksidin vähentämisestä, jossa NAD⁺ Hyväksy UDP-glukoosielektronit, joista tulee UDP-glucuronato. Jälkimmäinen kokee dekarboksylaation ja muunnetaan UDP-Xilosaksi.

Voi palvella sinua: Ihon hengitys: Eläimien ominaisuudet ja esimerkit

UDP-arabinosa 4-epimeraasi katalysoi UDP-xilosan muuntamista UDP-yarabinosassa, joka on palautuva reaktio. Sekä UDP-subcuts (UDP-Xilosa että UDP-arabinosa) voidaan käyttää hemiselluloosan biosynteesiin.

Calvin-sykli tuottaa myös pentoosifosfaattia, kuten 5-fosfaattiriboosia, aldosaa, 5-fosfaattiribuloosia tai ketoosia, jotka toimivat hiilidioksidin kiinnittämiseen.

Sisään Escherichia coli, L-arabinosa muunnetaan L-Libusioksi isomeraasi L-Arabinous. Sitten L-libulous muutetaan ensin L-libulous 5-fosfaatiksi ja sitten D-Xilulosa-5-fosfaatissa L-libulokiinien ja L-libuloivan 5-fosfaatin epimheraasin vaikutuksella.

Pentoosin käyminen etanolin tuottamiseksi

Etanolia tuotetaan kaupallisesti käymisellä ja kemiallisella synteesillä. Fermentoinnin etanolin tuotanto vaatii, että mikro -organismit käyttävät kuusioottisia ja keskuksia energian lähteenä. Etanolin hankkiminen pentoosista on suurempaa, jos molemmat sokerit ovat suurina määrinä.

Monet organismit, kuten hiivat, rihmukannaiset sienet ja bakteerit, voivat käydä ksyloosia ja arabimaalaista lämpötiloissa välillä 28 ºC - 65 ºC ja pH: n välillä 2–8, tuottaen alkoholia.

Joitain kantoja Kandisti SP. Heillä on kyky kasvaa vain D-Xilosasta, etanoli on tärkein käymistuote. Hiivat, jotka parhaiten käyvät ksyloosia etanoliin Bretanomyces SP., Kandisti SP., Hansenula SP., Kluyveromyces SP., Pachysolen SP. ja Sakkaromomit SP.

Rilas sieni Fusarium oxysporum Fermenta -glukoosi etanoliin, tuottaen hiilidioksidia. Tämä sieni pystyy myös muuttamaan d-ksyloosin etanoliksi. On kuitenkin muita sieniä, joiden D-Xilosan käymiskyky on suurempi. Nämä sisältävät Limakalvo SP. ja Neurospora crassa.

Monet bakteerit voivat käyttää hemiselluloosia energian lähteenä, mutta sokerien käyminen tuottaa muita aineita etanolin, kuten orgaanisten happojen, ketonien ja kaasujen lisäksi.

Voi palvella sinua: Troofiset suhteet: Konsepti ja esimerkit

Yleisimmät pentosat: rakenne ja toiminta

Ribosa

Rib -symboli. Se on aldopensaa ja D-libose-enantiomeeri on runsaampaa kuin L-libose. Liukeneminen veteen. Se on Pentosa -fosfaattipolun metaboliitti. Riboosi on osa RNA: ta. Deoxi-libose on osa DNA: ta.

Arabinoosi

ARA -symboli. Se on aldopensaa, L-arabinous enantiulo on runsaampaa kuin D-arabinosa. Arabini on osa kasvien soluseinää.

Ksyloosi

Ksylisymboli. Se on aldopensaa, D-Xilosa-enantiomeeri on runsaampaa kuin L-Xilosa. Sitä on läsnä kasvien soluseinämässä ja sitä on runsaasti monen tyyppisiä puuta. Se on läsnä myös puuvillan siemenkuoressa ja La Concha de Pacanassa.

Ribulosa

Hieroa symbolia. Se on zea, D-libuloiva enantiomeeri on runsaampi kuin L-libulous. Se on Pentosa -fosfaattitien metaboliitti ja sitä on läsnä kasveissa ja eläimissä.

Viitteet

1. Cui, s. W -. 2005. Ruokahiilihydraatit: kemia, fysikaaliset ominaisuudet ja sovellukset. CRC Press, Boca Raton.
2. Heldt, H. W -. 2005. Kasvien biokemia. Elsevier, Amsterdam.
3. Nelson, D. Lens., Cox, m. M. 2017. Lehninger -biokemian periaatteet. W -. H. Freeman, New York.
4. Preiss, J. 1980. Kasvien biokemia kattava treesse, osa 3 - hiilihydraatit: rakenne ja toiminta. Academic Press, New York.
5. Singh, a., Mishra, P. tuhatyhdeksänsataayhdeksänkymmentäviisi. Pentoosin käyttäminen mikrobi: Nykyiset sovellukset bioteknologiassa. Elsevier, Amsterdam.
6. Sinnott, m. Lens. 2007. Hiilihydraattikemia ja biokemian rakenne ja mekanismi. Kuninkaallinen kemian yhdistys, Cambridge.
7. Rikos. V., Williams, S. J -. 2009. Hiilihydraatit: Elämän olennaiset molekyylit. Elsevier, Amsterdam.
8. Voet, D., Voet, J. G., Pratt, c. W -. 2008. Biokemian perusteet - Elämä molekyylitasolla. Wiley, Hoboken.