Características e aplicações de fosfato de di -hidroxiacetona (DHAP)

O Fosfato de di -hidroxiacetona É um composto químico abreviado sob o acrônimo DHAP. É um intermediário em algumas rotas metabólicas de organismos vivos, como degradação glicolítica ou glicólise, bem como no ciclo Calvin em plantas.

Bioquimicamente, o DHAP é o produto da ação de uma enzima aldolase em frutose-1,6-bifosfato (FBP), o que causa uma separação aldolítica, resultando em dois compostos de três carbonos: DHAP e Glyceraldehyde 3 fosfato (GAP).

Fonte: David T. Macpherson [domínio público]

No ciclo de Calvin, a aldolase realiza a reação reversa, condensando moléculas DHAP com moléculas de gap para formar uma hexose.

[TOC]

Caracteristicas

O DHAP é classificado dentro das moléculas conhecidas como cetotriosas. Estes são monossacarídeos constituídos por uma cadeia de três carbonos (triosas) com o grupo carbonil no carbono central (C2).

A lacuna e o DAHP são isômeros funcionais e compõem os carboidratos mais simples em moléculas orgânicas biologicamente ativas.

Embora a estrutura química de muitos carboidratos comuns, como GAP e DHAP, sejam aldeídos e cetonas, eles são conferidos pelo termo carboidrato, para se referir a derivados diretos de sacaridos.

DHAP em glicólise

Na glicólise, uma série de reações degradam glicose para piruvato. Essa degradação ocorre progressivamente em 10 etapas consecutivas, onde diferentes enzimas estão envolvidas e uma variedade de intermediários são produzidos, que são todos fosforilados.

O DHAP aparece na glicólise na quarta reação desse processo, que consiste na ruptura do FBP em dois carboidratos de três carbono (TROSOSASY), do qual somente a lacuna continua a sequência de glicólise, enquanto as necessidades do DHAP são transformadas em transformadas em em lacuna para seguir esta rota.

Pode atendê -lo: enantiomers

Esta reação é catalisada por uma aldolase (frutose bip talvez.

Essa reação ocorre apenas se a hexose a ser dividida tiver um grupo carbonil em C2 e um hidroxil em C4. Por esse motivo, a isomerização do glicose-6-fosfato (G6P) em frutose 6-fosfato (F6P) ocorre anteriormente.

Na quinta reação da glicólise, o DHAP também está envolvido, no caso de isomerização de gap pela isoma das três fases ou pela enzima de fosfato de Tim. Com esta reação, a primeira fase de degradação da glicose é concluída.

Reação da aldolase

Na ruptura aldólica, existem dois intermediários, onde o DHAP para 90% da mistura de equilíbrio.

Existem dois tipos de aldlasase: a) a aldolase tipo I está presente em células animais e vegetais e é caracterizada pela formação de uma base de Schiff entre o local ativo enzimático e o carbonil FBP. b) A aldolase tipo II é encontrada em algumas bactérias e fungos, possui um metal no local ativo (geralmente Zn).

A ruptura aldólica começa com a adesão do substrato ao local ativo e a remoção de um próton do grupo β-hidroxila, formando a base de Proton Schiff (iminio cátion). A ruptura dos carbonos C3 e C4 produz o lançamento da lacuna e a formação de um intermediário chamado no amor.

A enamina é posteriormente estabilizada, portanto, é formado um iminio cátion que é hidrolisado, o que finalmente libera o DHAP e, assim, regenera a enzima livre.

Pode atendê -lo: ácido malico: estrutura, propriedades, obtenção, usos

Em células com aldosos tipo II²⁺, Aquele que estabiliza o intermediário se apaixona por poder liberar o DHAP.

Reação de Tim

Como mencionado, a concentração de equilíbrio do DHAP é maior que a da lacuna.

Esta transformação ocorre graças à enzima TIM. Esta é a quinta reação do processo de degradação glicolítica e, nele, os carbonos C1 e C6 se tornam os carbonos C3 da lacuna, enquanto os carbonos C2 e C5 se tornam o C2 e o C3 e C4 da glicose que eles se transformam no C1 do BRECHA.

A enzima Tim é considerada a "enzima perfeita" porque a difusão controla a velocidade da reação, o que significa que o produto é formado tão rapidamente quanto o local ativo da enzima e seu substrato juntos.

Na reação de transformação do DHAP à lacuna, um intermediário chamado Enediol é formado. Este composto é capaz de dar aos prótons dos grupos hidroxilies a um resíduo do local ativo da enzima Tim.

Dhap no ciclo Calvin

O ciclo Calvin é o ciclo de redução fotossintética de carbono (PCR) que constitui a fase escura do processo de fotossíntese das plantas. Nesta fase, os produtos (ATP e NADPH) obtidos na fase luminosa do processo são usados ​​para fabricar carboidratos.

Pode atendê -lo: Cycopropano (C3H6)

Neste ciclo, são formadas seis moléculas de gap, das quais duas são transformadas em DHAP por isomerização, graças à ação da enzima Tim, em uma reação reversa à que ocorreu na degradação da glicólise. Essa reação é reversível, embora o equilíbrio, no caso deste ciclo e, diferentemente da glicólise, seja deslocado para a conversão de lacunas em DHAP.

Essas moléculas DHAP podem seguir duas maneiras, uma é uma condensação aldólica catalisada por uma aldolase, na qual se condensa com uma molécula de lacuna para formar FBP.

A outra reação que pode tomar um dos dhap é uma hidrólise de fosfato catalisada por uma banheira de bifosfatase. Nesta última rota, ele reage com um eritroso para formar 1.7-bifosfato.

DHAP na gluconeogênese

Na gliconeogênese, alguns compostos não -glucídicos, como piruvato, lactato e alguns aminoácidos, são convertidos em glicose. Nesse processo, o DHAP aparece novamente pela isomerização de uma molécula de lacuna pela ação de Tim e depois por uma condensação aldica para se tornar FBP.

Referências

1. Bailey, p. S., & Bailey, C. PARA. (1998). Química orgânica: conceitos e aplicações. Ed. Pearson Education.
2. Devlin, t. M. (1992). Livro de Bioquímica: com correlações clínicas. John Wiley & Sons, Inc.
3. Garrett, r. H., & Grisham, C. M. (2008). Bioquímica. Ed. Thomson Brooks/Cole.
4. Nelson, d. eu., & Cox, M. M. (2006). Princípios da Bioquímica de Lehninger 4ª edição. Ed Omega. Barcelona.
5. Rawn, j. D. (1989). Bioquímica (Não. 577.1 cru). Ed. Interamericano-McGraw-Hill
6. Voet, d., & Voet, J. G. (2006). Bioquímica. Ed. Pan -American Medical.