ГЛИЦЕРАЛДЕХИД: СТРУКТУРА, КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Глицералдехид је само три - царбон моносахарида, који је у време једини триоза. Такође је алдотриоза јер има алдехидну групу. Реч глицералдехид долази од комбинације глицерина и алдехида. То је зато што је глицералдехид сличан глицерину, али је угљен један (Ц-1) алдехид.

Хемијска синтеза глицералдехида се врши различитим методама, на пример коришћењем ензима. Глицералдехид је прилично реактиван молекул, способан да формира умрежене везе између протеина.

Извор: ДрТВ на холандској Википедији

Структура

Глицералдехид поседује асиметрични или хирални центар (атом угљеника 2, Ц-2). Он формира два енантиомера Д (десничар) и Л (левичар), који ротирају равнину поларизованог светла у супротним смеровима: Д-глицералдехид га окреће удесно, а Л-глицералдехид улево.

Специфична оптичка ротација Д-глицералдехида на 25 ° Ц је + 8,7 °, а специфична оптичка ротација Д-глицералдехида на 25 ° Ц је -8,7 °. Д-глицералдехид се често налази у природи, углавном као глицералдехид 3-фосфат.

Конфигурација Л-глицералдехида користи се као стандардна референца за угљене хидрате. Д-шећери обилују биолошким молекулама. Угљен 3 (Ц-3) атом глицералдехида је хидроксиметилен група (-ЦХ ₂ ОХ).

карактеристике

Кристали глицералдехида су безбојни и слатки су укуса. Емпиријска формула овог шећера је Ц ₃ Х ₆ О ₃ и његова молекулска тежина је 90 г / мол.

У воденом раствору ДЛ-глицералдехид је углавном присутан у облику алдехидрола, што је хидрирани облик алдехида. Кристални ДЛ-глицералдехид је димерни.

Анализа кристала глицералдехида помоћу рендгенских зрака показала је да они поседују 1,4-диоксанске прстенове са свим супституентима у екваторијалној оријентацији.

У воденом раствору, глицералдехид се подвргава аутоксидацији стварајући слободне радикале 1-хидроксиалкила и интермедијаре за редукцију диоксигена, као што су супероксид, водоник пероксид и хидроаксијални радикали. Ово је повезано са брзом потрошњом кисеоника.

Брзина потрошње кисеоника полако се смањује у присуству супероксид дисмутазе. Ово сугерише да постоји формирање супероксида током аутооксидације глицералдехида. Ограничавајући ступањ аутооксидације глицералдехида је брзина енолизације глицералдехида

Синтеза Д-глицералдехида је катализована од стране примарних и секундарних аминокиселина, при чему су фаворизоване при ниским вредностима пХ (3 до 4).

Карактеристике

У унакрсним везама протеина

Интеракција протеина и протеина је молекуларни механизам више сложених биолошких процеса. Ове интеракције могу бити пролазне, бити интеракција протеина у метаболичком путу или превод сигнала.

Хемијске унакрсне везе су директна метода за препознавање пролазних и стабилних интеракција протеин-протеин.

Техника умрежавања протеина састоји се од формирања ковалентних веза, за које се користе агенси који имају бифункционалне реактивне групе које реагују са амино и сулфхидрилним групама аминокиселинских остатака протеина.

Специфично, агенси реагују са примарним амино групама (као што је епсилон-амино остатака лизина) и формирају умрежене везе, како унутар протеинске подјединице, тако и између протеинске подјединице.

Постоји широк спектар комерцијално доступних средстава за умрежавање. Иако је глицералдехид средство за умрежавање, постоје и друга популарнија средства, попут глутаралдехида. То је зато што глутаралдехид одржава структурну крутост протеина, што је важан захтев у многим студијама.

Остала популарна средства су хомобифункционални имидоестери, који се разликују у дужини размакнутог рамена између њихових реактивних група. Неки примери имидоестера су диметил апимидат (ДМА), диметил суберимидат (ДМС) и диметил пимилимидат (ДМП).

У унакрсним везама између желатинских микросфера

Желатинске микросфере могу послужити за контролисано ослобађање лекова. То је зато што ове микросфере нису токсичне и њихови производи се лако излучују. Међутим, желатина је растворљив полимер, па мора бити хемијски модификован да би служио као систем за испоруку лекова.

Д, Л-глицералдехид се може сматрати нетоксичним агенсом умрежавања (смртоносна доза, ЛД50 ип код пацова је 2000 мг / кг). Даље, у људском телу се Д-глицералдехид фосфорилира триозном киназом. На овај начин се формира глицералдехид 3-фосфат који улази у гликолизу.

Третманом желатинских микросфера са Д, Л-глицералдехидом током 24 сата стварају се микросфере са смањеним бројем остатака слободних аминокиселина лизин. Због тога је процењена способност микросфера да продуже, на пример, ефекат клодинин хидрохлорида, који је антихипертензиван.

Микросфере су администриране супкутаном ињекцијом албино заморцима и пацовима. Након ињекције, систолни крвни притисак се смањио током два сата, накнадно опоравши своју основну вредност. Анализирана су ткива места убризгавања и нису пронађене микросфере, иако је примећена упала.

У пребиотичким реакцијама

У пребиотичким условима - попут оних које је претпоставила рана Земља - формалдехид је могао да послужи за синтезу глицералдехида, хемијског интермедијара који је укључен у хемијске процесе који су могли да настану животом.

Претходна хипотеза се заснива на чињеници да и гликолиза и фотосинтеза имају глицералдехид 3-фосфат као метаболички интермедијер.

Предложен је хемијски модел који објашњава биосинтезу глицералдехида из формалдехида цикличним путем. Синтеза глицералдехида одвија се додавањем формалдехида триози (глицералдехид ↔ дихидроксиацетон) да би се добила тетроза (кетотетроза ↔ алдотетроза), стварајући гликоалдехид, прекурсор глицералдехида.

Додавање формалдехида гликоалдехиду завршава циклус. Синтеза две молекуле триозе одвија се из шест молекула формалдехида.

Опћенито, вјерује се да је пребиотска синтеза шећера укључена у Формозину реакцију, у којој се формалдехид у присуству мале количине гликоалдехида претвара у шећере реакцијама алдолове кондензације.

Предложено је да пребиотичка оксидација шећера (гликоалдехид, триоза, тетроза) производи полихидроксидациде који делују као аутокатализне супстанце.

Конверзија глицералдехида у млечну киселину и глицеринску киселину, оксид овисно о гвожђе хидроксиду, сугерише да су се олигоестери ових хидрокси киселина одвијали на површини овог материјала.

Референце

1. Бреслов, Р., Рамалингам, В., Аппаиее, Ц. 2013. Катализа синтезе глицералдехида примарним или секундарним аминокиселинама у пребиотским условима као функција пХ. Оригин Лифе Еволутион Биоспхера. ДОИ 10.1007 / с11084-013-9347-0.
2. Цареи, ФА, Гиулиано, РМ 2016. Органска хемија. МцГрав-Хилл, Њујорк.
3. Робит, ЈФ 1998. Основе хемије угљених хидрата. Спрингер, Нев Иорк.
4. Тхорналлеи, П., Волфф, С., Цраббе, Ј., Стерн, А. 1984. Аутооксидација глицералдехида и других једноставних моносахарида у физиолошким условима, катализираних пуферским јонима. Биоцхимица ет Биопхисица Ацта, 797, 276–287.
5. Ванделли, МА, Ривас, Ф., Гуерра, П., Форни, Ф., Арлетти, Р. 2001. Желатинске микросфере умрежене са Д, Л-глицералдехидом као потенцијалним системом испоруке лекова: припрема, карактеризација, ин витро и ин виво студије. Међународни часопис за фармацију, 215, 175–184.
6. Вебер, АЛ 1987. Триозни модел: глицералдехид као извор енергије и мономери за реакције пребиотске кондензације. Порекло живота, 17, 107-119.