인산 디 하이드 록시 아세톤은 DHAP 약칭 약어 하에서 화학적 화합물이다. 그것은 해당 분해 또는 해당 분해와 같은 살아있는 유기체의 일부 대사 경로뿐만 아니라 식물의 Calvin주기에서 중간체입니다.
생화학 적으로 DHAP는 프럭 토스 -1,6- 비스 포스페이트 (FBP)에 대한 알 돌라 제 효소 작용의 산물로, 알돌 분해를 일으켜 두 개의 탄소 화합물 인 DHAP 및 글리 세르 알데히드 3- 포스페이트 (GAP)를 생성합니다. .
출처 : David T. Macpherson
캘빈 회로에서 알 돌라 아제는 역반응을 수행하여 DHAP 분자를 GAP 분자와 축합하여 6 탄당을 형성합니다.
형질
DHAP는 케 토트 리오스로 알려진 분자 내에서 분류됩니다. 이들은 중앙 탄소 (C2)에 카보 닐 그룹이있는 3 개의 탄소 사슬 (트리 오스)로 구성된 단당류입니다.
GAP 및 DAHP는 기능성 이성체이며 생물학적 활성 유기 분자 내에서 가장 단순한 탄수화물을 구성합니다.
GAP 및 DHAP와 같은 많은 일반적인 탄수화물의 화학 구조는 알데히드와 케톤이지만 당류의 직접적인 유도체를 가리키는 탄수화물이라는 용어가 주어집니다.
해당 과정에서의 DHAP
해당 과정에서 일련의 반응은 포도당을 피루브산으로 분해합니다. 이러한 분해는 10 개의 연속 단계에서 점진적으로 발생하며, 여기서 서로 다른 효소가 개입하고 다양한 중간체가 생성되며, 모두 인산화됩니다.
DHAP는이 과정의 네 번째 반응에서 해당 과정에 나타납니다.이 과정은 FBP가 3 개의 탄소 (트리 오스)의 두 탄수화물로 분해되는 것으로 구성되며,이 중 GAP 만 해당 과정을 계속하고 DHAP는 필요합니다. 이 경로를 따르기 위해 GAP로 변환됩니다.
이 반응은 FBP의 C3와 C4 탄소 사이에서 알돌 절단을 수행하는 알 돌라 제 (과당 비스 포스페이트 알 돌라 제)에 의해 촉매됩니다.
이 반응은 분할 할 헥 소스가 C2에 카보 닐 그룹이 있고 C4에 하이드 록실이있는 경우에만 발생합니다. 이러한 이유로 포도당 -6- 인산 (G6P)의 과당 6- 인산 (F6P)으로의 이성 질화는 이전에 발생합니다.
DHAP는 효소 triose phosphate isomerase 또는 TIM에 의한 GAP 로의 이성 질화를 다루는 해당 과정의 다섯 번째 반응에도 관여합니다. 이 반응으로 포도당 분해의 첫 번째 단계가 완료됩니다.
알 돌라 아제 반응
알돌 분해에서 두 개의 중간체가 생성되며, 여기서 DHAP는 평형 상태에서 혼합물의 90 %를 구성합니다.
알 돌라 제에는 두 가지 유형이 있습니다. a) 유형 I 알 돌라 제는 동물 및 식물 세포에 존재하며 효소 활성 부위와 FBP의 카르 보닐 사이에 쉬프 염기가 형성되는 특징이 있습니다. b) 알 돌라 아제 II 형은 일부 박테리아와 곰팡이에서 발견되며 활성 부위에 금속이 있습니다 (일반적으로 Zn).
알돌 절단은 기질이 활성 부위에 접착되고 β- 하이드 록 실기에서 양성자가 제거되어 양성자 화 된 쉬프 염기 (이미 늄 양이온)를 형성하는 것으로 시작됩니다. C3 및 C4 탄소가 분해되면 GAP가 방출되고 엔 아민이라고하는 중간체가 형성됩니다.
이어서 엔 아민이 안정화되고, 이에 대해 가수 분해되는 이미 늄 양이온이 형성되고, 이로써 DHAP가 최종적으로 방출되고 이에 따라 유리 효소가 재생된다.
유형 II 알 돌라 제를 가진 세포에서 Schiff 염기의 형성은 발생하지 않으며, 금속성 2가 양이온, 일반적으로 Zn 2+ 이며, 이는 DHAP를 방출하기 위해 enamine 중간체를 안정화시킵니다.
TIM 반응
앞서 언급했듯이 DHAP의 평형 농도는 GAP보다 높기 때문에 DHAP 분자는 후자가 다음 해당 과정에서 사용되기 때문에 GAP로 변환되고 있습니다.
이 변형은 TIM 효소 덕분에 발생합니다. 이것은 해당 분해 과정의 다섯 번째 반응으로 포도당의 C1 및 C6 탄소는 GAP의 C3 탄소가되고 C2 및 C5 탄소는 포도당의 C2 및 C3 및 C4가됩니다. 그들은 GAP의 C1이됩니다.
TIM 효소는 확산이 반응 속도를 제어하기 때문에 "완벽한 효소"로 간주됩니다. 즉, 효소의 활성 부위와 기질이 합쳐지면 생성물이 빠르게 형성됩니다.
DHAP가 GAP로 변환되는 반응에서 enediol이라는 중간체가 형성됩니다. 이 화합물은 수산기의 양성자를 TIM 효소의 활성 부위의 잔기로 포기할 수 있습니다.
캘빈주기의 DHAP
캘빈주기는 식물에서 광합성 과정의 어두운 단계를 구성하는 광합성 탄소 감소 (PCR)주기입니다. 이 단계에서는 공정의 가벼운 단계에서 얻은 제품 (ATP 및 NADPH)을 사용하여 탄수화물을 만듭니다.
이주기에서 6 개의 GAP 분자가 형성되며, 그 중 2 개는 해당 분해에서 발생하는 것과 역반응으로 TIM 효소의 작용 덕분에 이성 질화에 의해 DHAP로 변환됩니다. 이 반응은 가역적이지만,이주기의 경우 평형이 해당 과정과 달리 GAP에서 DHAP 로의 전환으로 이동합니다.
이러한 DHAP 분자는 두 가지 경로를 따를 수 있는데, 하나는 알 돌라 제에 의해 촉매되는 알돌 축합으로, GAP 분자와 축합하여 FBP를 형성합니다.
DHAP 중 하나가 취할 수있는 다른 반응은 sedoheptulose bisphosphatase에 의해 촉매되는 인산염 가수 분해입니다. 후자의 경로에서는 에리트로 스와 반응하여 세도 헵툴 로스 1,7- 비스 포스페이트를 형성합니다.
포도당 형성의 DHAP
포도당 생성에서 피루 베이트, 젖산 및 일부 아미노산과 같은 일부 비 글루코스 화합물은 포도당으로 전환됩니다. 이 과정에서 DHAP는 TIM의 작용에 의한 GAP 분자의 이성 질화를 통해 다시 나타나고 알돌 축합을 통해 FBP가된다.
참고 문헌
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