Caractéristiques et applications du phosphate de dihydroxyacétone (DHAP)

La Phosphate de dihydroxyacétone Il s'agit d'un composé chimique abrégé sous l'acronyme DHAP. Il s'agit d'un intermédiaire dans certaines routes métaboliques des organismes vivants, tels que la dégradation glycolytique ou la glycolyse, ainsi que dans le cycle Calvin chez les plantes.

Biochimiquement, le DHAP est le produit de l'action d'une enzyme aldolase sur le fructose-1,6-biphosphate (FBP), ce qui provoque une rupture aldolitique, ce qui entraîne deux composés de trois carbones: DHAP et Glycéraldéhyde 3-phosphate (GAP).

Source: David T. Macpherson [domaine public]

Dans le cycle Calvin, l'aldolase effectue la réaction inverse, condensant les molécules DHAP avec des molécules d'espace pour former un hexose.

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Caractéristiques

Le DHAP est classé dans les molécules connues sous le nom de Ketotriosas. Ce sont des monosaccharides constitués d'une chaîne à trois carbones (Triosas) avec le groupe carbonyle dans le carbone central (C2).

L'espace et le DAHP sont des isomères fonctionnels et constituent les glucides les plus simples dans les molécules organiques biologiquement actives.

Bien que la structure chimique de nombreux glucides communs tels que GAP et DHAP soit des aldéhydes et des cétones, ils sont conférés par le terme de glucides, pour se référer aux dérivés directs des saccharides.

DHAP en glycolyse

En glycolyse, une série de réactions dégrade le glucose en pyruvate. Cette dégradation se produit progressivement en 10 étapes consécutives, où différentes enzymes sont impliquées et une variété d'intermédiaires sont produites, qui sont toutes phosphorylées.

The DHAP appears in the glycolysis in the fourth reaction of this process, which consists of the rupture of the FBP in two carbohydrates of three carbon (triosasy), of which only the GAP continues the sequence of glycolysis, while the DHAP needs be transformed into Écart pour suivre cette voie.

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Cette réaction est catalysée par une aldolase (Fructose Bip peut-être.

Cette réaction ne se produit que si l'hexose est divisé a un groupe carbonyle en C2 et un hydroxyle en C4. Pour cette raison, l'isomérisation du glucose-6-phosphate (G6P) dans le fructose 6-phosphate (F6P) se produit précédemment.

Dans la cinquième réaction de la glycolyse, le DHAP est également impliqué, dans le cas de l'isomérisation de l'espace par l'enzyme à trois phosphates en phase ou en phosphate TIM. Avec cette réaction, la première phase de dégradation du glucose est terminée.

Réaction aldolase

Sur la rupture aldolique, il y a deux intermédiaires, où le DHAP pour 90% du mélange d'équilibre.

Il existe deux types d'aldlasase: a) L'aldolase de type I est présente dans les cellules animales et végétales et se caractérise par la formation d'une base schiff entre le site actif enzymatique et le carbonyle FBP. b) L'aldolase de type II se trouve dans certaines bactéries et champignons, il a un métal sur le site actif (généralement Zn).

La rupture aldolique commence par l'adhésion du substrat au site actif et l'élimination d'un proton du groupe β-hydroxyle, formant la base de schiff de proton (iminio cation). La rupture des carbones C3 et C4 produit la libération de l'écart et la formation d'un intermédiaire appelé In Love.

L'enamine est ensuite stabilisée, donc un iminio cation est formé qui est hydrolysé, qui libère finalement le DHAP et régénère ainsi l'enzyme libre.

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Dans les cellules avec des aldosos de type II²⁺, Celui qui stabilise l'intermédiaire tombe amoureux de pouvoir libérer le DHAP.

Réaction Tim

Comme mentionné, la concentration d'équilibre DHAP est supérieure à celle de l'écart.

Cette transformation se produit grâce à l'enzyme Tim. Il s'agit de la cinquième réaction du processus de dégradation glycolytique et en elle les carbones C1 et C6 deviennent les carbones C3 de l'espace, tandis que les carbones C2 et C5 deviennent les C2 et les C3 et C4 du glucose qu'ils se transforment en C1 du C1 du C1 du C1 du C1 du C1 du C1 du C1 du C1 du C1 de la ÉCART.

L'enzyme TIM est considérée comme «l'enzyme parfaite» car la diffusion contrôle la vitesse de la réaction, ce qui signifie que le produit est formé aussi rapidement que le site actif de l'enzyme et son substrat ensemble.

Dans la réaction de transformation DHAP à l'espace, un intermédiaire appelé enediol est formé. Ce composé est capable de donner aux protons des groupes hydroxillis à un résidu du site actif de l'enzyme TIM.

DHAP dans le cycle Calvin

Le cycle Calvin est le cycle de réduction de la photosynthèse en carbone (PCR) qui constitue la phase sombre du processus de photosynthèse des plantes. À ce stade, les produits (ATP et NADPH) obtenus dans la phase lumineuse du processus sont utilisés pour fabriquer des glucides.

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Dans ce cycle, six molécules d'écart se forment, dont deux sont transformées en DHAP par isomérisation, grâce à l'action de l'enzyme TIM, dans une réaction inverse à celle qui s'est produite dans la dégradation de la glycolyse. Cette réaction est réversible, bien que l'équilibre, dans le cas de ce cycle et, contrairement à la glycolyse, soit déplacé vers la conversion de l'écart en DHAP.

Ces molécules DHAP peuvent ensuite suivre deux manières, l'une est une condensation aldolique catalysée par une aldolase, dans laquelle il se condense avec une molécule d'écart pour former FBP.

L'autre réaction qui peut prendre l'une des DHAP est une hydrolyse de phosphate catalysée par une biphosphatase Beheptula. Dans cette dernière route, il réagit avec une érythrane pour former 1,7-biphosphate.

DHAP dans la gluconéogenèse

Dans la gluconéogenèse, certains composés non glucidiques tels que le pyruvate, le lactate et certains acides aminés sont convertis en glucose. Dans ce processus, le DHAP apparaît à nouveau par l'isomérisation d'une molécule d'écart par l'action de Tim, puis par une condensation aldic pour devenir FBP.

Les références

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