Caractéristiques penteuses, biosynthèse, fonctions

Le Pentosas Ce sont des monosaccharides qui ont cinq carbones et dont la formule empirique est C₅H_dixSOIT₅. Semblable aux autres monosaccharides, le pentose est des sucres polyhydroxylés qui peuvent être de l'aldose (s'ils ont un groupe aldéhyde) ou des ketosas (s'ils ont un groupe Cetona).

L'une des destinations métaboliques du glucose chez les animaux et les plantes vasculaires est l'oxydation via le pentose phosphate pour produire du 5-phosphate ribose, un pentose qui fera partie de l'ADN.

Source: Neurotoger [domaine public]

D'autres voies transforment le glucose (par action des isomérases, kinases et épichérases) en xylulose et pentose arabineux, qui ont des fonctions structurelles. Sa fermentation pour les micro-organismes est importante en biotechnologie.

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Caractéristiques

Dans tous les monosaccharides, y compris le pentose, la configuration absolue du centre chiral plus loin du carbone en carbonil de la pentosase (C-4) peut être celle du D-glycéraldéhyde ou du l-glycéraldéhyde. Cela détermine si le pentose est un énantiomère D ou L.

Les aldopentases ont trois centres chiraux (C-2, C-3, C-4) tandis que les Ketus ont deux centres chiraux (C-3, C-4).

De nature, le pentose avec configuration D est plus abondant que le pentose avec la configuration L. Les aldopentosas avec configuration D sont: arabineux, lixous, ribose et xylose. Les cétopentases avec configuration D sont: Ribulosa et Xylulose.

Les pentosases peuvent être cyclées par des réactions carbonylées de la fonction aldéhyde ou cétona, avec un groupe hydroxyle secondaire dans une réaction intramoléculaire, pour former des hémiacétaux ou des hémicète cycliques. Les pentosas peuvent former des pyrans ou des furanas.

Le groupe aldéhyde des aldopentases, comme dans toute l'aldose. Le produit formé est appelé acide aldonique. Cet acide monocarboxylique peut subir une deuxième oxydation, qui se produit dans le carbone 6, un alcool primaire, converti en acide dicarboxylique, appelé acide aldarique.

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Pentosas comme composants structurels

L'analyse de la composition de la cellulose et de la lignine révèle que les deux substances sont composées d'hexous et de pentosas, étant les hexos égaux ou plus abondants (jusqu'à deux fois) que le pentose.

La cellulose et l'hémicellulose se trouvent sur la paroi cellulaire des plantes. Les microfibrilles cristallines de cellulose entourent l'hémicellulose amorphe, étant intégrée dans une matrice de lignine. La cellulose est principalement composée de glucose et d'autres sucres tels que celobieux, zesrieux et zestray.

L'hémicellulose est une hétéropolysa de courtes ramifications composées d'hexosses, de d-glycose, de d-galactose et de d-mosasse et de pentosas, principalement d-xilosa et d-yrabinosa.

Dans les déchets lignocellulosiques, la proportion de xylose est supérieure à celle de l'arabine. Les pentosas représentent 40% du total des sucres (hexosas + pentosas). Les types de bois sont différenciés par les substitutions possédées par Xilanos.

L'hémicellulose est classé selon les résidus de sucre qu'il a. Le type et la quantité d'hémicellulose varie considérablement en fonction de la plante, du type de tissu, de l'état de croissance et des conditions physiologiques. Le D-Xilano est le pentose le plus abondant des arbres à feuilles caduques et conifères.

Biosynthèse des pentosas

De nature, les pentosas les plus abondantes sont le D-xylose, le L-arabinosa et le d-libose et le d-arabinol et le ribitol Pentitols. Les autres pentose sont très rares ou il n'y a pas.

Chez les plantes, le cycle Calvin est une source de sucres phosphorylés tels que le d-frucease-6-phosphate, qui peut être transformé en D-glucose-6-phosphate. Une phosphogomutase catalyse l'interconversion du D-glucose-6-phosphate dans le D-glucose-1-phosphate.

UDP-glucose Enzys Fosforilasa catalyse la formation d'UDP-glucosa de l'uridine-triphosphate (UTP) et du D-glucosa-1-phosphate. La réaction qui suit consiste en une réduction d'oxyde, où le NAD⁺ Acceptez les électrons UDP-glucose, qui devient UDP-glucuronato. Ce dernier connaît une décarboxylation et est converti en UDP-Xilosa.

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L'UDP-Arabinosa 4-Epimérase catalyse la conversion de l'UDP-Xilosa dans UDP-Yarabinosa, étant une réaction réversible. Les deux subcuties UDP (UDP-Xilosa et UDP-Arabinosa) peuvent être utilisés pour la biosynthèse de l'hémicellulose.

Le cycle Calvin produit également du pentose phosphate tel que le ribose 5-phosphate, un aldosa, la ribulose 5-phosphate ou un kétose, qui sert à réparer le dioxyde de carbone.

Dans Escherichia coli, Le L-arabinosa est converti en L-lubuleux par une isomérase L-arabineuse. Ensuite, le L-Libule est d'abord transformé en l-libuleux 5-phosphate puis dans le D-xilosa 5-phosphate par l'action des L-libulokines et de la 5-phosphate d'épibate l-lubule.

Fermentation du pentose pour produire de l'éthanol

L'éthanol est produit commercialement par fermentation et par synthèse chimique. La production d'éthanol de fermentation exige que les micro-organismes utilisent des hexosistes et pentous comme source d'énergie. L'obtention de l'éthanol du pentose est plus grande si les deux sucres sont présents en grande quantité.

De nombreux organismes, tels que les levures, les champignons filamenteux et les bactéries, peuvent fermenter le xylose et arabineux à des températures comprises entre 28 ºC et 65 ºC et avec un pH entre 2 et 8, produisant de l'alcool.

Quelques souches de Candidose sp. Ils ont la capacité de se développer uniquement à partir de d-xilosa, l'éthanol étant le principal produit de fermentation. Les levures qui ferment le mieux le xylose à l'éthanol sont Bretanomyces sp., Candidose sp., Hansenule sp., Kluyveromyces sp., Pachysolen sp. et Saccharomices sp.

Le champignon filamenteux Fusarium oxysporum fermenta glucose à l'éthanol, produisant du dioxyde de carbone. Ce champignon est également capable de convertir le D-xylose en éthanol. Cependant, il existe d'autres champignons dont la capacité de fermentation du D-xilosa est plus grande. Ceux-ci inclus Mucor sp. et Neurospora crassa.

De nombreuses bactéries peuvent utiliser l'hémicellulose comme source d'énergie, mais la fermentation des sucres produit d'autres substances en plus de l'éthanol, comme les acides biologiques, les cétones et les gaz.

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Pentosas les plus courants: structure et fonction

Ribosa

Symbole de la côte. C'est un aldopentosa et l'énantiomère d-libose est plus abondant que le l-libose. Soluble dans l'eau. C'est un métabolite du chemin du phosphate de pentosa. Le ribose fait partie de l'ARN. Deoxi-libose fait partie de l'ADN.

Arabinose

Symbole Ara. C'est un aldopentosa, l'énantiulo l-arabineux est plus abondant que le d-arabinosa. Arabineux fait partie de la paroi cellulaire des plantes.

Xylose

Symbole xyl. C'est un aldopentosa, l'énantiomère d-xilosa est plus abondant que L-xilosa. Il est présent dans la paroi cellulaire des plantes et est abondant dans de nombreux types de bois. Il est également présent dans la coquille de graines de coton et La Concha de Pacana.

Ribulosa

Symbole de frottement. C'est un zea, l'énantiomère D-Libuleux est plus abondant que le l-lubuleux. Il s'agit d'un métabolite de la route de phosphate Pentosa et est présent dans les plantes et les animaux.

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