에리트는 함께, 네 개의 탄소를 갖는, 단당류이다 실험식 C 4 H 8 O 4 . 글리 세르 알데히드에서 파생 된 두 개의 탄소 당 (tetroses)이 있습니다 : 에리트로 스와 트레 오스, 둘 다 폴리 히드 록시-알데히드 (알 도스)입니다. Erythrulose는 polyhydroxy ketone (ketosis) 인 유일한 tetrose입니다. 그것은 dihydroxyacetone에서 파생됩니다.
세 가지 테트 로스 (erythrose, treose, erythrulose) 중에서 가장 흔한 것은 erythrose이며, 이는 오탄당 인산 경로, 캘빈 회로 또는 필수 및 방향족 아미노산 생합성 경로와 같은 대사 경로에서 발견됩니다.
출처 : Ed (Edgar181)
구조
에리트 로스의 탄소 원자 1 (C-1)은 알데히드 그룹 (-CHO)의 카르 보닐 탄소입니다. 탄소 원자 2와 3 (C-2와 C-3)은 2 차 알코올 인 두 개의 히드 록시 메틸렌 기 (-CHOH)입니다. 탄소 원자 4 (C-4)는 1 차 알코올 (-CH 2 OH)입니다.
에리스 로즈와 같은 D 배열을 가진 당은 L 배열을 가진 당보다 더 풍부합니다.
erythrose의 Fisher 투영에서 알데히드의 카르보닐기에서 가장 먼 비대칭 탄소는 D- 글리 세르 알데히드 배열을 가지고 있습니다. 따라서 C-3의 수산기 (-OH)는 오른쪽에 표시됩니다.
D-erythrose는 비대칭 탄소 C-2 주변의 구성에서 D-treose와 다릅니다. Fisher의 플롯에서 D-erythrose의 수산기 (-OH)는 오른쪽에 있습니다. 반대로 D-treosa에서는 왼쪽에 있습니다.
D-erythrose에 hydroxymethylene 그룹을 추가하면 새로운 키랄 중심이 생성됩니다. D 배열의 두 개의 탄소 당 5 탄당 (5 탄당), 즉 C-2 배열이 다른 D- 리보스와 D- 아라비 노스가 형성됩니다.
형질
세포에서 erythrose는 erythrose 4-phosphate의 형태이며 다른 인산화 된 당에서 생성됩니다. 당의 인산화는 가수 분해 에너지 잠재력 (또는 Gibbs 에너지 변동, ΔG)을 높이는 기능을합니다.
당에서 인산화되는 화학적 기능은 1 차 알코올 (-CH 2 OH)입니다. erythrose 4-phosphate의 탄소는 포도당에서 나옵니다.
해당 과정 (또는 에너지를위한 포도당 분자의 분해) 동안 포도당에있는 C-6의 1 차 히드 록 실기는 ATP (Adenosine Triphosphate)에서 인산염기를 전달하여 인산화됩니다. 이 반응은 효소 hexokinase에 의해 촉매됩니다.
반면에 D-erythrose와 같은 단당의 화학적 합성은 4,6-0-ethylidene-O-glucose periodate의 산화를 통해 이루어지며, 그 후 아세탈 고리가 가수 분해됩니다.
또는 수용액에서 수행 할 수 없지만 테트라 아세테이트를 사용할 수 있는데, 이는 a- 디올을 절단하고과 요오드 산염 이온보다 입체 특이성이 더 높습니다. O- 포도당은 아세트산의 존재 하에서 산화되어 2,3-di-O-formyl-D-erythrose를 형성하며 가수 분해는 D-erythrose를 생성합니다.
에리트 로스를 제외하고 단당류는 결정화되거나 용액에있을 때 순환 형태입니다.
함수
Erythrose 4-phosphate는 5 탄당 포스페이트 경로, 캘빈 회로, 필수 및 방향족 아미노산 생합성 경로와 같은 대사 경로에서 중요한 역할을합니다. 이러한 각 경로에서 에리트 로스 4- 포스페이트의 역할은 아래에 설명되어 있습니다.
오탄당 인산 경로
5 탄당 인산 경로의 목적은 세포의 환원력 인 NADPH와 산화 반응을 통한 핵산 생합성에 필요한 리보스 5- 인산을 생산하는 것입니다. 이 경로의 시작 대사 산물은 글루코스 6- 포스페이트입니다.
과도한 리보스 5- 인산은 해당 중간체로 전환됩니다. 이를 위해 두 가지 가역적 단계가 필요합니다. 1) 이성 질화 및 에피 머화 반응; 2) 5 탄당, 자일 룰 로스 5- 인산 및 리보스 5- 인산을 프럭 토스 6- 인산 (F6P) 및 글리 세르 알데히드 3- 인산 (GAP)으로 변형시키는 CC 결합의 절단 및 형성 반응.
두 번째 단계는 트랜스 알 돌라 제와 트랜스 케톨 라제에 의해 수행됩니다. 트랜스 알 돌라 아제는 세도 헵툴 로스 7- 포스페이트에서 GAP 로의 3 개의 탄소 원자 (C 3 단위 ) 의 이동을 촉매하여 에리트 로스 4- 포스페이트 (E4P)를 생성합니다.
트랜스 케톨 라제는 자일 룰 로스 5- 포스페이트에서 E4P로 2 개의 탄소 원자 (C 2 단위 ) 의 이동을 촉매하고 GAP 및 F6P를 형성합니다.
캘빈주기
광합성 과정에서 빛은 ATP와 NADPH의 생합성에 필요한 에너지를 제공합니다. 탄소 고정 반응은 ATP와 NADPH를 사용하여 이산화탄소 (CO 2 ) 를 줄이고 캘빈 회로를 통해 인산 삼당을 형성합니다. 그런 다음 캘빈 회로에서 형성된 삼중 당은 자당과 전분으로 변환됩니다.
Calvin주기는 다음 세 단계로 나뉩니다. 1) 3- 포스 포 글리세 레이트 에 CO 2 고정 ; 2) 3- 포스 포 글리세 레이트의 GAP 로의 변환; 및 3) 트리 오스 포스페이트로부터 리불 로스 1,5- 비스 포스페이트의 재생.
캘빈 사이클의 세 번째 단계에서 E4P가 형성됩니다. 티아민 파이로 포스페이트 (TPP)를 포함하고 Mg +2를 필요로하는 트랜스 케 톨라 아제는 F6P에서 GAP 로 C 2 단위의 이동을 촉매하고 자일 룰 로스 5 탄당 5 인산 (Xu5P) 및 E4P 테트로 오스를 형성합니다.
알 돌라 제는 알돌 축합에 의해 Xu5P와 E4P를 결합하여 헵 토스 세도 헵툴 로스 1,7- 비스 포스페이트를 형성합니다. 그런 다음 최종적으로 삼중 당과 펜 토스를 생성하는 두 가지 효소 반응을 따릅니다.
필수 및 방향족 아미노산의 생합성을위한 경로
Erythrose 4-phosphate 및 phosphoenolpyruvate는 트립토판, 페닐알라닌 및 티로신의 생합성을위한 대사 전구체입니다. 식물과 박테리아에서는 코리스 메이트 생합성이 먼저 일어나며 이는 방향족 아미노산 생합성의 중간체입니다.
코리스 메이트 생합성은 7 가지 반응을 통해 이루어지며, 모두 효소에 의해 촉매됩니다. 예를 들면, 단계 6 제초제 경쟁적으로 억제하는 효소 5 놀피 루빌 시키 메이트 -3- 포스페이트에 의해 촉매된다 ( - COO-CH 2 -NH-CH 2 -PO 3 -2 ). 후자는 Bayer-Monsanto의 논란이되고있는 제초제 RoundUp의 활성 성분입니다.
Chorismate는 6 가지 효소 촉매 단계를 포함하는 대사 경로를 통한 트립토판 생합성의 전구체입니다. 다른 경로를 통해 chorismate는 티로신과 페닐알라닌의 생합성을 제공합니다.
참고 문헌
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