TRIOZA: KARAKTERISTIKE I FUNKCIJE U TIJELU - BIOLOGIJA - 2026

Trioza su monosaharidi tri ugljik čija kemijska formula je empirijski C ₃ H ₆ O ₆. Postoje dvije trioze: gliceraldehid (aldoza) i dihidroksiaceton (ketoza). Trioze su važne u metabolizmu jer povezuju tri metabolička puta: glikolizu, glukoneogenezu i put pentoznog fosfata.

Tijekom fotosinteze, Calvin ciklus je izvor trioza koje služe za biosintezu fruktoze-6-fosfata. Taj se šećer na fosforilirani način pretvara enzimski kataliziranim koracima u rezervne ili strukturne polisaharide.

Izvor: Wesalius

Trioze sudjeluju u biosintezi lipida koji su dio stanične membrane i adipocita.

karakteristike

Aldozni gliceraldehid ima kiralni atom ugljika i zbog toga ima dva enantiomera, L-gliceraldehid i D-gliceraldehid. I D i L enantiomeri imaju različita kemijska i fizikalna svojstva.

D-gliceraldehid rotira ravninu polariziranog svjetla udesno (+) i ima rotaciju D, pri 25 ° C, od + 8,7 °, dok L-gliceraldehid rotira ravninu polariziranog svjetla ulijevo (-) i ima rotaciju D na 25 ° C od -8,7 °.

Kiralni ugljik u gliceraldehidu je ugljik 2 (C-2), koji je sekundarni alkohol. Fischerova projekcija predstavlja hidroksilnu skupinu (-OH) D-gliceraldehida s desne strane i OH-skupinu L-gliceraldehida s lijeve strane.

Dihidroksiaceton nedostaje kiralni ugljik i nema enantiomerne oblike. Dodavanje hidroksimetilenske skupine (-CHOH) gliceraldehidu ili dihidroksiacetonu omogućava stvaranje novog kiralnog centra. Slijedom toga, šećer je tetroza jer ima četiri ugljika.

Dodavanje -CHOH grupe tetrozi stvara novo kiralno središte. Nastali šećer je pentoza. Možete nastaviti dodavati -CHOH grupe sve dok ne postignete maksimalno deset ugljika.

Funkcije u tijelu

Trioze kao intermedijari u glikolizi, glukoneogenezi i pentose fosfatnom putu

Glikoliza se sastoji od raspada molekule glukoze na dvije molekule piruvata kako bi se proizvela energija. Ova ruta uključuje dvije faze: 1) pripremnu fazu ili potrošnju energije; 2) faza proizvodnje energije Prvi je onaj koji proizvodi trioze.

U prvoj fazi povećava se sadržaj slobodne energije glukoze stvaranjem fosfoestera. U ovoj fazi adenozin trifosfat (ATP) je donator fosfata. Ova faza kulminira pretvorbom 1,6-bisfosfata fosfoester fruktoze (F1,6BP) u dva triozni fosfat, gliceraldehid 3-fosfat (GA3P) i dihidroksiaceton fosfat (DHAP).

Glukoneogeneza je biosinteza glukoze iz piruvata i drugih intermedijara. Koristi sve enzime glikolize koji kataliziraju reakcije čija je biokemijska norma Gibbsove energetske razlike u ravnoteži (ΔGº '~ 0). Zbog toga glikoliza i glukoneogeneza imaju zajedničke posrednike, uključujući GA3P i DHAP.

Put pentoznog fosfata sastoji se od dvije faze: oksidativna faza za glukoza-6-fosfat i druga za stvaranje NADPH i riboze-5-fosfata. U drugoj fazi, hidroza 5-fosfat se pretvara u intermedijare glikolize, F1,6BP i GA3P.

Trioze i ciklus Calvin

Fotosinteza je podijeljena u dva stupnja. U prvom slučaju nastaju reakcije ovisne o svjetlu koje proizvode NADPH i ATP. Te se tvari koriste u drugom, u kojem dolazi do fiksacije ugljičnog dioksida i stvaranja heksoza iz trioza, putem poznatim kao Calvin ciklus.

U Calvin ciklusu, enzim ribuloza 1,5-bisfosfat karboksilaza / oksigenaza (rubisko) katalizira kovalentno vezivanje CO ₂ na pentoza ribuloza 1,5-bisfosfat i razbija nestabilni intermedijar sa šest ugljika u dvije molekule tri atoma ugljika: 3-fosfoglicerat.

Kroz enzimske reakcije koje uključuju fosforilaciju i redukciju 3-fosfoglicerata, koristeći ATP i NADP, stvara se GA3P. Ovaj se metabolit pretvara u fruktozu 1,6-bisfosfat (F1,6BP) metaboličkim putem sličnim glukoneogenezi.

Djelovanjem fosfataze F1,6BP se pretvara u fruktozu-6-fosfat. Tada fosfoheksoza izomeraza stvara glukozu 6-fosfat (Glc6P). Konačno, epimeraza pretvara Glc6P u glukozni 1-fosfat, koji se koristi za biosintezu škroba.

Trioze i lipidi bioloških membrana i adipocita

GA3P i DHAP mogu formirati glicerol fosfat koji je neophodan metabolit za biosintezu triacilglicerola i glicerolipida. To je zato što se oba triozni fosfat mogu međusobno pretvoriti reakcijom kataliziranom trioznom fosfatnom izomerazom, koja održava obje trioze u ravnoteži.

Enzim glicerol-fosfat dehidrogenaza katalizira reakciju redukcije oksidacije, u kojoj NADH donira elektronski par DHAP kako bi tvorio glicerol 3-fosfat i NAD ⁺. L-glicerol 3-fosfat dio je fosfolipidnog skeleta koji je strukturni dio bioloških membrana.

Glicerol je prokiran, nedostaje mu asimetričnih ugljika, ali kada jedan od njegova dva primarna alkohola formira fosfoester, može se ispravno nazvati L-glicerol 3-fosfat ili D-glicerol 3-fosfat.

Glicerofosfolipidi se također nazivaju fosfogliceridi, a nazivaju se derivatima fosfatidne kiseline. Fosfogliceridi mogu formirati fosfoacilglicerole formiranjem esterskih veza s dvije masne kiseline. U ovom slučaju, dobiveni produkt je 1,2-fosfodiacilglicerol, koji je važna komponenta membrana.

Glicerofosfataza katalizira hidrolizu fosfatne skupine glicerol 3-fosfata, stvarajući glicerol plus fosfat. Glicerol može poslužiti kao polazni metabolit za biosintezu triacilglicerida koji su uobičajeni u adipocitima.

Trioze i membrane arhebakterija

Slično kao eubakterije i eukarioti, glicerol 3-fosfat nastaje iz trioznog fosfata (GA3P i DHAP). Međutim, postoje razlike: prva je da je glicerol-3-fosfat u membranama arhebakterija L konfiguracije, dok je u membranama eubakterija i eukariota D konfiguracije.

Druga je razlika što membrane arhebakterija stvaraju esterske veze s dva dugačka lanca ugljikovodika izoprenoidnih skupina, dok u eubakterijama i eukariotima glicerol tvori esterske veze (1,2-diacilglicerol) s dva ugljikovodična lanca masnih kiselina.

Treća je razlika što se u membranama arhebakterija supstituenti fosfatne skupine i glicerol 3-fosfata razlikuju od onih eubakterija i eukariota. Na primjer, fosfatna skupina povezana je s disaharidom α-glukopiranosilil- (1®2) - β-galaktofuranozom.

Reference

1. Cui, SW 2005. Ugljikohidrati hrane: kemija, fizikalna svojstva i primjene. CRC Press, Boca Raton.
2. de Cock, P., Mäkinen, K, Honkala, E., Saag, M., Kennepohl, E., Eapen, A. 2016. Eritritol je učinkovitiji od ksilitola i sorbitola u upravljanju krajnjim vrijednostima oralnog zdravlja. Međunarodni časopis za stomatologiju.
3. Nelson, DL, Cox, MM 2017. Lehningerovi principi biokemije. WH Freeman, New York.
4. Sinnott, ML 2007. Kemikalija i biokemija ugljikohidrata i struktura i mehanizam. Kraljevsko društvo za kemiju, Cambridge.
5. Stick, RV, Williams, SJ 2009. Ugljikohidrati: bitne molekule života. Elsevier, Amsterdam.
6. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Osnove biokemije - život na molekularnoj razini. Wiley, Hoboken.