Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК (2-гидрокси-3-фосфонооксипропаноилокси) фосфоновая кислота | |
Другие названия 1,3-дифосфоглицерат; Глицерат-1,3-бисфосфат; Глицерат-1,3-бифосфат; 1,3-бифосфоглицерат; 3-фосфоглицероилфосфат; Глицериновая кислота-1,3-дифосфат | |
Идентификаторы | |
Количество CAS | |
3D модель ( JSmol ) | |
Сокращения | 1,3BPG; 1,3-БПГ; PGAP |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
Панель управления CompTox ( EPA) | |
ИнЧИ
| |
Улыбки
| |
Характеристики | |
Химическая формула | C 3 H 8 O 10 P 2 |
Молярная масса | 266,035 г моль -1 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
N проверить ( что есть ?) Y N | |
Ссылки на инфобоксы | |
1,3-Бисфосфоглицериновая кислота ( 1,3-Бисфосфоглицерат или 1,3BPG ) представляет собой 3-углеродную органическую молекулу, присутствующую в большинстве, если не во всех, живых организмах. Он в первую очередь существует в качестве метаболического промежуточного звена как в гликолизе во время дыхания, так и в цикле Кальвина во время фотосинтеза. 1,3BPG является переходной стадией между глицерат-3-фосфатом и глицеральдегид-3-фосфатом во время фиксации / восстановления CO 2. 1,3BPG также является предшественником 2,3-бисфосфоглицерата, который, в свою очередь, является промежуточным продуктом реакции гликолитического пути.
1,3-Бисфосфоглицерат представляет собой конъюгированное основание 1,3-бисфосфоглицериновой кислоты. Он фосфорилируется по 1 и 3 атомам углерода. Результат этого фосфорилирования придает 1,3BPG важные биологические свойства, такие как способность фосфорилировать АДФ с образованием молекулы хранения энергии АТФ.
D - глицеральдегид-3-фосфат | глицеральдегидфосфатдегидрогеназа | 1,3-бисфосфо- D- глицерат | 3-фосфоглицераткиназа | 3-фосфо- D- глицерат | ||
НАД + + P i | НАДН + Н + | ADP | АТФ | |||
НАД + + P i | НАДН + Н + | ADP | АТФ | |||
глицеральдегидфосфатдегидрогеназа | 3-фосфоглицераткиназа |
Соединение C00118 в базе данных KEGG Pathway. Фермент 1.2.1.12 в базе данных KEGG Pathway. Соединение C00236 в базе данных KEGG Pathway. Фермент 2.7.2.3 в базе данных KEGG Pathway. Соединение C00197 в базе данных KEGG Pathway.
Как упоминалось ранее, 1,3BPG является промежуточным звеном метаболизма в гликолитическом пути. Он создается с помощью экзэргонических окисления в альдегид в G3P. Результатом этого окисления является превращение альдегидной группы в группу карбоновой кислоты, которая способствует образованию ацилфосфатной связи. Между прочим, это единственный этап гликолитического пути, на котором НАД + превращается в НАДН. Реакция образования 1,3BPG требует присутствия фермента, называемого глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой.
Высокой энергии ацил фосфата связь 1,3BPG играет важную роль в дыхании, поскольку это помогает в образовании АТФ. Молекула АТФ, образованная в ходе следующей реакции, является первой молекулой, образующейся при дыхании. Реакция происходит следующим образом;
Перенос неорганического фосфата из карбоксильной группы 1,3BPG в АДФ с образованием АТФ обратим из-за низкого ΔG. Это происходит в результате разрыва одной ацилфосфатной связи и образования другой. Эта реакция не является естественной спонтанной и требует присутствия катализатора. Эту роль выполняет фермент фосфоглицераткиназа. Во время реакции фосфоглицераткиназа претерпевает индуцированное субстратом конформационное изменение, подобное другому метаболическому ферменту, называемому гексокиназой.
Поскольку две молекулы глицеральдегид-3-фосфата образуются во время гликолиза из одной молекулы глюкозы, можно сказать, что 1,3BPG отвечает за две из десяти молекул АТФ, образующихся в течение всего процесса. Гликолиз также использует две молекулы АТФ на начальных этапах как обязательный и необратимый этап. По этой причине гликолиз не обратим и имеет чистое производство 2 молекул АТФ и двух молекул НАДН. Сами две молекулы НАДН производят примерно по 3 молекулы АТФ каждая.
Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы ссылки на соответствующие статьи.
[[Файл: [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] [[ ]] | alt = Гликолиз и глюконеогенез править ]] Гликолиз и глюконеогенез править1,3-BPG играет роль в цикле Кальвина, очень похожую на роль в гликолитическом пути. По этой причине говорят, что обе реакции аналогичны. Однако путь реакции полностью меняется. Единственное другое существенное различие между двумя реакциями состоит в том, что НАДФН используется в качестве донора электронов в цикле Кальвина, в то время как НАД + используется в качестве акцептора электронов при гликолизе. В этом реакционном цикле 1,3BPG происходит из 3-фосфоглицерата и превращается в глицеральдегид-3-фосфат под действием определенных ферментов.
В отличие от аналогичных реакций гликолитического пути, 1,3BPG в цикле Кальвина не производит АТФ, а вместо этого использует его. По этой причине его можно рассматривать как необратимый и обязательный этап цикла. Результатом этой части цикла является удаление неорганического фосфата из 1,3BPG в виде иона водорода и добавление двух электронов к соединению +.
В полной противоположности реакции гликолитического пути фермент фосфоглицераткиназа катализирует восстановление карбоксильной группы 1,3BPG с образованием вместо этого альдегида. Эта реакция также высвобождает молекулу неорганического фосфата, которая впоследствии используется в качестве энергии для передачи электронов от превращения НАДФН в НАДФ +. За этой последней стадией реакции отвечает фермент глицеральдегид-фосфатдегидрогеназа.
Во время нормального метаболизма у людей примерно 20% продуцируемого 1,3BPG не проходит дальше по гликолитическому пути. Вместо этого он направляется альтернативным путем, включающим снижение АТФ в эритроцитах. Во время этого альтернативного пути он превращается в аналогичную молекулу, называемую 2,3-бисфосфоглицериновой кислотой (2,3BPG). 2,3BPG используется в качестве механизма для наблюдения за эффективным высвобождением кислорода из гемоглобина. Уровень 1,3BPG будет повышаться в крови пациента при низком уровне кислорода, поскольку это один из механизмов акклиматизации. Низкий уровень кислорода вызывает повышение уровня 1,3BPG, что, в свою очередь, повышает уровень 2,3BPG, что изменяет эффективность диссоциации кислорода из гемоглобина.
|
---|
АТФ ADP АТФ ADP + + 2 ×Глицеральдегид-3- фосфатдегидрогеназа НАД + + P i НАДН + Н + НАД + + P i НАДН + Н + 2 × ADP АТФ ADP АТФ2 × 3-фосфоглицерат 2 ×2 × 2-фосфоглицерат 2 ×Phosphopyruvate гидратаз ( енолаз ) H 2 O H 2 O2 × Фосфоенолпируват 2 × ADP АТФ2 × Пируват 2 × |