Estrutura de glicerol de 3-fosfato, características, funções

Ele Glicerol de 3-fosfato É uma molécula de glicerol que tem um link éster com um grupo de fosfato, tendo numerosas funções no metabolismo e fazendo parte das biomembranas. Esta molécula serve como um metabólito para a gliconeogênese, a biossíntese de triacilgliceroles e a biossíntese de segundos mensageiros como o diacilglicerol (DAG).

Outras funções de glicerol 3-fosfato são a biossíntese de gliceofosfolipídios, como cardiolipina, plasmalógenos e alquilacilglicosfosfolipídios. Além disso, participe de um traslado que permite regenerar o NAD⁺ No citosol.

Fonte: Mzaki [domínio público]

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Estrutura e características

A fórmula empírica de glicerol 3-fosfato é C₃H₉QUALQUER₆P e tem três átomos de carbono. Os átomos de carbono 1 e 3 (C-1 e C-3) formam grupos hidroximetil (-CH2OH), enquanto o átomo de carbono 2 (C-2) forma um grupo hidroximetyne (-chah). O átomo de oxigênio do grupo hidroximetil, do C-3, forma um link éster com um grupo de fosfato.

Existem sinônimos para glicerol 3-fosfato, como 1,2,3-propnestriol, 1- (di-hidrogênio fosfato) e fosfato de di-hidrogênio 2,3-di-hidroxipropil. Seu peso molecular é 172,07 g/mol.

Alteração padrão de energia Gibbs Livre (ΔGº) do grupo de fosfato de glicerol de 3 -fosfato é -9,2 kJ/mol.

Este metabólito é transformado em um intermediário de glicólise. Quando a carga de energia celular é alta, o fluxo através da glicólise é diminuído e a di -hidroxiacetona fosfato (DHAP) serve como material de partida para as vias de biossíntese.

Funções

Gluconeogênese e via fosfato de pentose

O glicerol serve como um metabólito para caminhos anabólicos. Para fazer isso, ele deve ser convertido em um intermediário glicolítico através de duas etapas que precisam de glicerol quinase e glicerol fosfato desidrogenase glicerol para formar o intermediário de di-hidroxiacetona-fosfato (DHAP) (DHAP).

A enzima glicerol quinase catalisa a transferência de um grupo fosfato do ATP (adenosina trifosfato) para glicerol, formando 3-fosfato e glicerol ADP (difosfato de adenosina). Em seguida, 3-fosfato glicerol desidrogenase Catalyz.

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Os elétrons de glicerol de 3-fosfato (reduzidos) são cedidos ao NAD⁺ (oxidado), formando DHAP (Rusty) e NADH (reduzido). O DHAP é um metabólito intermediário da glicólise que fornece esqueletos carbonatados para vias anabólicas, como glicogênio e biossíntese de nucleotídeos.

A glicose 6-fosfato formada pela gluconeogênese pode continuar em direção à biossíntese de glicogênio ou ao caminho de fosfato de pentose. Durante a biossíntese de glicogênio no fígado, a glicose de 6-fosfato é convertida em glicose de 1-fosfato. Durante o caminho da pentose fosfato, a glicose de 6-fosfato é convertida em ribose de 5-fosfato.

Biossíntese de triacilgliceroles

Triacilgliceroles são lipídios neutros (eles não têm carga) que possuem covalentemente unidos ésteres de ácidos graxos covalentemente unidos. Os triiacliceroles são sintetizados a partir de acilgrade-coa e glicerol 3-fosfato ou ésteres DHAP.

A gliceroneogênese é a nova biossíntese de glicerol do oxalacetato, usando enzimas de gluconeogênese. O piruvato de carboxilase transforma piruvato em oxalooacetato e fosfoenolpiruvato carboxicase (pepck) transforma o oxalooacetato em fosfoenolpiruvato, um intermediário glicolítico.

O fosfoenolpiruvato continua o caminho da gluconeogeensis em direção à biossíntese do DHAP, que é convertida em glicerol por 3-fosfato desidrogenase glicerol e uma fosfatase que hidrolisa o grupo fosfato. O glicerol assim formado é usado para a biossíntese de triacilgliceroles.

Durante os períodos de fome, 30% dos ácidos graxos que entram no fígado são re -derrubados com triacilgliceroles e exportados, como lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL).

Os adipócitos, embora não realizem gluconeogênese, têm a carboxicinase de fosfoenolpiruvato (pepck), que participa da glicogênese necessária para a biossíntese do triquilegionsclicerol.

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Glicofosfalipídios comuns

Os glicerofosfolipídios são trifos de glicerol de 3-fosfato, nos quais o fosfato é a cabeça polar. Os C-1 e C-2 formam ligações com ácidos graxos saturados, como palmitato ou sotheate, e um ácido graxo monoinsaturado, como óleo. Esta descrição corresponde ao fosfatidato, que é o glicofospolipídeo mais simples.

Nas membranas celulares dos eucariotos, o fosfatidato serve como um precursor dos glicofosfolipídios mais comuns, que são fosfatidilcolina, fosfatidilserina, fosfatidicenolamina e fosfatidilinitol.

A distribuição de lipídios (glicofosfolipídeos, sfhyningofosfolipídios, sfhyngoglipids, colesterol) em membranas celulares não é uniforme. Por exemplo, a monocamada interna da membrana dos eritrócitos é rica em glicofosfolipídios, enquanto a monocamada externa é rica em esfingolipídios.

Os glicofosfolipídios são importantes porque participam da sinalização celular. Através da ação das enzimas da fosfolipase, como a fosfolipase C que quebra o link do éster no nível C-3 do fosfatidilinositol-4,5-bifosfato (PPI2), as moléculas de sinalização de inositol são produzidas 1,4,5-trifosfato e diabelcerolcerol (DAG).

Freqüentemente, os venenos de cobra contêm fosfolipase A2, que quebram os glicerofosfolipídios. Isso produz danos aos tecidos por ruptura das membranas. Os ácidos graxos liberados atuam como detergentes.

Glicofosfalipídios menos comuns

As membranas celulares eukaryot contêm outros fosfolipídios, como cardiolipina, plasmalógenos e alquiloglificifolipídios.

A cardiolipina é um fosfolipídeo que foi isolado pela primeira vez do tecido cardíaco. Sua biossíntese requer duas moléculas de fosfatidilglicerol. Os plasmalógenos contêm cadeias de hidrocarbonetos ligadas ao glicerol C-1 por meio de um link de éter de vinil. Nos mamíferos, 20% dos glicofosfolipídios são plasmalógenos.

Nos alquilglicefosfolipídios, um substituinte alugado é anexado ao C-1 de glicerol por meio da união éter. Esses glicofosfolipídios são menos abundantes que os plasmalógenos.

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Regeneração NAD⁺ No citosol

O músculo esquelético, o cérebro e o músculo dos insetos voadores usam o traslado de glicerol de 3 fosfato. O glicerol de 3-fosfato consiste principalmente em duas isoenzimas: 3-fosfato desidrogenase glicerol e uma flavoproteína desidrogenase.

3-fosfato glicerol desidrogenase catalisa a oxidação do NDH citosólico. Este NADH ocorre em glicólise, na passagem. A glicerol de 3-fosfato catalisa a transferência de dois elétrons de NADH (reduzida) para o substrato de di-hidroxiacetona-fosfato (oxidado).

Os produtos de catálise de 3-fosfato desidrogenase são NAD⁺ (oxidado) e glicerol 3-fosfato (reduzido). Este último é oxidado por uma flavoproteína desidrogenase encontrada na membrana interna das mitocôndrias. Dessa forma, o DHAP é reciclado.

A flavoproteína desidrogenase produz elétrons para a cadeia transportadora de elétrons. Por esse motivo, o NADH do citosol serve para a biossíntese de 1,5 moléculas ATP por fosforilação oxidativa na cadeia de transportadores de elétrons. A regeneração do NAD⁺ Em citosol permite que a glicose continue. O gapdh usa NAD⁺ como substrato.

Referências

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