GLYCERALDEHYDE: STRUKTUR, CIRI, FUNGSI - BIOLOGI - 2026

The gliseraldehid adalah hanya tiga - monosakarida karbon, yang pada masa itu satu-satunya triose. Ia juga merupakan aldotriose kerana mempunyai kumpulan aldehid. Perkataan glyceraldehyde berasal dari gabungan gliserin dan aldehid. Ini kerana gliseraldehid serupa dengan gliserin, tetapi karbon satu (C-1) adalah aldehid.

Sintesis kimia gliseraldehid dilakukan dengan kaedah yang berbeza, misalnya menggunakan enzim. Glyceraldehyde adalah molekul yang cukup reaktif, mampu membentuk hubungan silang antara protein.

Sumber: DrTW di Wikipedia Belanda

Struktur

Glyceraldehyde mempunyai pusat asimetri atau kiral (atom karbon 2, C-2). Ia membentuk dua enantiom D (tangan kanan) dan L (tangan kiri), yang memutarkan satah cahaya terpolarisasi ke arah yang bertentangan: D-gliseraldehid memutarnya ke kanan dan L-gliseraldehid ke kiri.

Putaran optik spesifik D-gliseraldehid, pada 25 ºC, adalah + 8,7º, dan putaran optik spesifik D-gliseraldehid, pada 25 ºC, adalah -8,7º. D-gliseraldehid sering dijumpai di alam, terutamanya sebagai gliseraldehid 3-fosfat.

Konfigurasi L-gliseraldehid digunakan sebagai rujukan standard untuk karbohidrat. Gula-gula terdapat dalam molekul biologi. Atom karbon 3 (C-3) gliseraldehid adalah kumpulan hidroksimetilena (-CH ₂ OH).

ciri

Kristal gliseraldehid tidak berwarna dan terasa manis. Formula empirik gula ini ialah C ₃ H ₆ O ₃ dan berat molekulnya ialah 90 g / mol.

Dalam larutan berair, DL-gliseraldehid terutamanya terdapat dalam bentuk aldehidrol, yang merupakan bentuk hidrat dari aldehid. DL-gliseraldehid kristal adalah dimer.

Analisis kristal gliseraldehid oleh sinar-X telah menunjukkan bahawa mereka mempunyai cincin 1,4-dioksana dengan semua substituen dalam orientasi khatulistiwa.

Dalam larutan berair, gliseraldehid mengalami autoksidasi menghasilkan radikal bebas 1-hidroksialkil dan perantaraan pengurangan dioksigen seperti superoksida, hidrogen peroksida, dan radikal hidroksi. Ini dikaitkan dengan penggunaan oksigen yang cepat.

Kadar penggunaan oksigen perlahan-lahan berkurang dengan adanya superoxide dismutase. Ini menunjukkan bahawa terdapat pembentukan superoksida semasa autoksidasi gliseraldehid. Langkah mengehadkan autoksidasi gliseraldehid adalah kadar enolisasi gliseraldehid

Sintesis D-gliseraldehid dikatalisis oleh asid amino primer dan sekunder, disukai pada nilai pH rendah (3 hingga 4).

ciri-ciri

Dalam hubungan silang antara protein

Interaksi protein-protein adalah mekanisme molekul pelbagai proses biologi kompleks. Interaksi ini boleh bersifat sementara, interaksi protein dalam jalur metabolik atau terjemahan isyarat.

Pautan silang kimia adalah kaedah langsung untuk mengenal pasti interaksi protein-protein sementara dan stabil.

Teknik penghubung silang antara protein terdiri daripada pembentukan ikatan kovalen, untuk mana agen yang mempunyai kumpulan reaktif bifungsional yang bertindak balas dengan kumpulan amino dan sulfhidril residu asid amino protein.

Secara khusus, agen bertindak balas dengan kumpulan amino primer (seperti epsilon-amino residu lisin) dan membentuk pautan silang baik dalam subunit protein dan antara subunit protein.

Terdapat pelbagai jenis ejen pautan silang yang tersedia secara komersial. Walaupun gliseraldehid adalah agen penghubung silang, terdapat agen lain yang lebih popular, seperti glutaraldehid. Ini kerana glutaraldehid mengekalkan ketegaran struktur protein, yang merupakan syarat penting dalam banyak kajian.

Ejen popular lain adalah imidoesters homobifungsi, yang berbeza dalam jarak jarak spasi antara kumpulan reaktif mereka. Beberapa contoh imidoesters adalah dimethyl apimidate (DMA), dimethyl suberimidate (DMS), dan dimethyl pimilimidate (DMP).

Dalam hubungan silang antara mikrosfera gelatin

Mikrosfera gelatin berpotensi berfungsi untuk pembebasan ubat terkawal. Ini kerana mikrosfera ini tidak beracun dan produknya mudah dikeluarkan. Walau bagaimanapun, gelatin adalah polimer larut, jadi mesti diubahsuai secara kimia untuk berfungsi sebagai sistem penyampaian ubat.

D, L-gliseraldehid boleh dianggap sebagai agen penghubung silang yang tidak toksik (dos mematikan, LD50 ip pada tikus adalah 2000 mg / kg). Selanjutnya, dalam tubuh manusia, D-gliseraldehid difosforilasi oleh triose kinase. Dengan cara ini, gliseraldehid 3-fosfat terbentuk yang memasuki glikolisis.

Rawatan mikrosfera gelatin dengan D, L-gliseraldehid selama 24 jam menghasilkan mikrosfera dengan bilangan residu asid amino lisin yang berkurang. Oleh itu, kemampuan mikrosfera untuk memanjangkan, misalnya, kesan clodinine hidroklorida, yang bersifat antihipertensi, telah dinilai.

Mikrosfera diberikan dengan suntikan subkutan kepada babi dan tikus albino. Selepas suntikan, tekanan darah sistolik menurun selama dua jam, kemudian pulih semula nilai awalnya. Tisu tapak suntikan dianalisis dan tidak ditemukan mikrosfera, walaupun keradangan diperhatikan.

Dalam reaksi prebiotik

Dalam keadaan prebiotik - seperti yang diandaikan oleh Bumi awal - formaldehid dapat berfungsi untuk sintesis gliseraldehid, sejenis bahan kimia yang terlibat dalam proses kimia yang mungkin berasal dari kehidupan.

Hipotesis sebelumnya berdasarkan fakta bahawa kedua glikolisis dan fotosintesis mempunyai gliseraldehid 3-fosfat sebagai perantaraan metabolik.

Model kimia telah dicadangkan yang menerangkan biosintesis gliseraldehid dari formaldehid melalui jalan siklik. Sintesis glyceraldehyde berlaku dengan menambahkan formaldehid ke triose (glyceraldehyde ↔ dihydroxyacetone) untuk menghasilkan tetrose (ketotetrose ↔ aldotetrose), menghasilkan glycoaldehyde, pendahulu gliseraldehid.

Penambahan formaldehid ke glycoaldehyde melengkapkan kitaran. Sintesis dua molekul triose berlaku dari enam molekul formaldehid.

Secara umum, sintesis gula prebiotik dipercayai terlibat dalam reaksi Formosa, di mana formaldehid dengan kehadiran sejumlah kecil glikolaldehid ditukar menjadi gula oleh reaksi pemeluwapan aldol.

Telah diusulkan bahawa pengoksidaan prebiotik gula (glycoaldehyde, trioses, tetroses) menghasilkan polyhydroxyacids yang bertindak sebagai bahan autokatalitik.

Penukaran gliseraldehid menjadi asid laktik dan asid gliserik, oksida yang bergantung pada besi hidroksida, menunjukkan bahawa oligoesters asid hidroksi ini berlaku di permukaan bahan ini.

Rujukan

1. Breslow, R., Ramalingam, V., Appayee, C. 2013. Pemangkin sintesis gliseraldehid oleh asid amino primer atau sekunder dalam keadaan prebiotik sebagai fungsi pH. Biosphera Evolusi Kehidupan Asal. DOI 10.1007 / s11084-013-9347-0.
2. Carey, FA, Giuliano, RM 2016. Kimia organik. McGraw-Hill, New York.
3. Robyt, JF 1998. Keperluan Kimia Karbohidrat. Springer, New York.
4. Thornalley, P., Wolff, S., Crabbe, J., Stern, A. 1984. Autoksidasi gliseraldehid dan monosakarida sederhana lain dalam keadaan fisiologi yang dikatalisis oleh ion penyangga. Biochimica et Biophysica Acta, 797, 276–287.
5. Vandelli, MA, Rivas, F., Guerra, P., Forni, F., Arletti, R. 2001. Mikrosfera gelatin dihubungkan silang dengan D, L-gliseraldehid sebagai sistem penyampaian ubat yang berpotensi: penyediaan, pencirian, in vitro dan in vivo kajian. Jurnal Farmaseutikal Antarabangsa, 215, 175–184.
6. Weber, AL 1987. Model triose: gliseraldehid sebagai sumber tenaga dan monomer untuk tindak balas pemeluwapan prebiotik. Origins of Life, 17, 107-119.