Triosa: características e funções no organismo

O triose são monossacáridos três átomos de carbono, cuja fórmula química empírica é C 3 H 6 O 6 . Existem dois trios: gliceraldeído (uma aldose) e di-hidroxiacetona (uma cetona). Os trios são importantes no metabolismo porque conectam três vias metabólicas: glicólise, gliconeogênese e a via da pentose fosfato.

Durante a fotossíntese, o ciclo de Calvin é uma fonte de trioses que servem para a biossíntese de frutose-6-fosfato. Este açúcar, de maneira fosforilada, é convertido por etapas catalisadas enzimaticamente em polissacarídeos de reserva ou estruturais.

Triosa: características e funções no organismo 1

Fonte: Wesalius [Domínio público]

As trioses participam da biossíntese de lipídios que fazem parte das membranas celulares e adipócitos.

Caracteristicas

A gliceraldeído aldose possui um átomo de carbono quiral e, portanto, possui dois enantiômeros, L-gliceraldeído e D-gliceraldeído. Ambos os enantiômeros D e L têm características químicas e físicas diferentes.

O gliceraldeído D gira o plano da luz polarizada para a direita (+) e tem uma rotação [ α ] D, a 25 ° C, de + 8,7 °, enquanto o gliceraldeído L gira o plano da luz polarizada para o esquerda (-) e tem uma rotação [ α ] D, a 25 ° C, de -8,7 °.

O carbono quiral do gliceraldeído é o carbono 2 (C-2), que é um álcool secundário. A projeção de Fischer representa o grupo hidroxila (-OH) do D-gliceraldeído à direita e o grupo OH- do L-gliceraldeído à esquerda.

A di-hidroxiacetona não possui carbonos quirais e não possui formas enantioméricas. A adição de um grupo hidroximetileno (-CHOH) ao gliceraldeído ou di-hidroxiacetona permite a criação de um novo centro quiral. Consequentemente, o açúcar é um tetrosa porque possui quatro carbonos.

A adição de um grupo -CHOH ao tetrosa cria um novo centro quiral. O açúcar formado é uma pentose. Você pode continuar adicionando grupos -CHOH até atingir um máximo de dez carbonos.

Funções no organismo

Trioses como intermediários na glicólise, gliconeogênese e via da pentose fosfato

A glicólise consiste em quebrar a molécula de glicose em duas moléculas de piruvato para produzir energia. Essa rota envolve duas fases: 1) fase preparatória ou consumo de energia; 2) fase de geração de energia. O primeiro é o que produz os trios.

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Na primeira fase, o conteúdo de energia livre da glicose é aumentado, através da formação de fosfoésteres. Nesta fase, o adenosina trifosfato (ATP) é o doador de fosfato. Esta fase culmina com a conversão do 1,6-bifosfato de fosfoéster frutose (F1,6BP) em duas trioses de fosfato, 3-fosfato de gliceraldeído (GA3P) e fosfato de di-hidroxiacetona (DHAP).

Gliconeogênese é a biossíntese de glicose a partir de piruvato e outros intermediários. Emprega todas as enzimas da glicólise que catalisam reações cujo padrão bioquímico de variação de energia de Gibbs está em equilíbrio (ΔGº ‘~ 0). Por esse motivo, a glicólise e a gliconeogênese têm intermediários comuns, incluindo GA3P e DHAP.

A via da pentose fosfato consiste em dois estágios: uma fase oxidativa da glicose-6-fosfato e outra da formação de NADPH e ribose-5-fosfato. Na segunda fase, o ribose 5-fosfato é convertido em intermediários de glicólise, F1.6BP e GA3P.

Os trios e o ciclo de Calvin

A fotossíntese é dividida em duas etapas. Na primeira, ocorrem reações dependentes da luz que produzem NADPH e ATP. Essas substâncias são usadas no segundo, em que há fixação de dióxido de carbono e formação de hexoses a partir de trioses por uma rota conhecida como ciclo de Calvin.

No ciclo de Calvin, a enzima ribulose 1,5-bisfosfato carboxilase / oxigenase (rubisco) catalisa a ligação covalente de CO 2 ao 1,5-bisfosfato pentose ribulose e quebra o intermediário instável de seis átomos de carbono em duas moléculas de três átomos de carbono: 3-fosfoglicerato.

Através de reações enzimáticas que incluem fosforilação e redução de 3-fosfoglicerato, usando ATP e NADP, é produzido o GA3P. Este metabolito é convertido em 1,6-bifosfato de frutose (F1,6BP) através de uma via metabólica semelhante à gliconeogênese.

Através da ação de uma fosfatase, o F1.6BP é convertido em frutose-6-fosfato. Então, uma isomerase de fosfohexose produz glicose 6-fosfato (Glc6P). Finalmente, uma epimerase converte Glc6P em glicose 1-fosfato, que é usado para a biossíntese de amido.

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Trios e lipídios de membranas biológicas e adipócitos

GA3P e DHAP podem formar fosfato de glicerol, que é um metabolito necessário para a biossíntese de triacilgliceróis e glicerolípidos. Isso ocorre porque ambos os trioses de fosfato podem ser interconvertidos por uma reação catalisada pela fosfato isomerase de triose, que mantém ambos os trioses em equilíbrio.

A enzima glicerol fosfato desidrogenase catalisa uma reação de redução de óxidos, na qual o NADH doa um par de elétrons ao DHAP para formar o glicerol 3-fosfato e o NAD + . O 3-fosfato de L-glicerol faz parte do esqueleto dos fosfolipídios que são parte estrutural das membranas biológicas.

O glicerol é prociriral, carece de carbonos assimétricos, mas quando um de seus dois álcoois primários forma um fosfoéster, pode ser chamado corretamente de L-glicerol 3-fosfato ou D-glicerol 3-fosfato.

Os glicerofosfolípides também são chamados de fosfoglicerídeos, sendo denominados como derivados do ácido fosfatídico. Os fosfoglicerídeos podem formar fosfoacilgliceróis, formando ligações éster com dois ácidos graxos. Nesse caso, o produto resultante é o 1,2-fosfodiacilglicerol, que é um componente importante das membranas.

Uma glicerofosfatase catalisa a hidrólise do grupo glicerol 3-fosfato fosfato, produzindo glicerol mais fosfato. O glicerol pode servir como um metabólito inicial para a biossíntese de triacilglicerídeos, comuns em adipócitos.

Triosae e membranas arqueobacterianas

Semelhante às eubactérias e eucariotos, o glicerol 3-fosfato é formado a partir de trioses de fosfato (GA3P e DHAP). No entanto, existem diferenças: a primeira é que o glicerol 3-fosfato nas membranas arqueobacterianas é de configuração L, enquanto nas membranas de eucariotos e eucariotos é de configuração D.

Uma segunda diferença é que as membranas de arqueobactérias formam ligações ésteres com duas longas cadeias de hidrocarbonetos dos grupos isoprenóides, enquanto nas eubactérias e eucariotos o glicerol forma ligações ésteres (1,2-diacilglicerol) com duas cadeias de hidrocarbonetos de ácidos graxos.

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Uma terceira diferença é que, nas membranas arqueobacterianas, os substituintes do grupo fosfato e do glicerol 3-fosfato são diferentes dos das eubactérias e eucariotos. Por exemplo, o grupo fosfato está ligado a dissacarídeos α -glucopiranosil- (1®2) – β -galactofuranosa.

Referências

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