1,3-бисфосфоглицериновая кислота

Бисфосфоглицериновая кислота

Имена
Название ИЮПАК (2-Гидрокси-3-фосфонооксипропаноилокси)фосфоновая кислота
Другие имена 1,3-дифосфоглицерат; Глицерат-1,3-бисфосфат; Глицерат-1,3-бифосфат; 1,3-бифосфоглицерат; 3-фосфоглицероилфосфат; Глицериновая кислота-1,3-дифосфат
Идентификаторы
Номер CAS	1981-49-3  Н
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение
Сокращения	1,3 БПГ; 1,3-БПГ; ПГАП
ХимическийПаук	663  И
ПабХим CID	683
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID50941636
показывать ИнЧИ InChI=1S/C3H8O10P2/c4-2(1-12-14(6,7)8)3(5)13-15(9,10)11/h2,4H,1H2,(H2,6,7,8)(H2,9,10,11) Y Key: LJQLQCAXBUHEAZ-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/C3H8O10P2/c4-2(1-12-14(6,7)8)3(5)13-15(9,10)11/h2,4H,1H2,(H2,6,7,8)(H2,9,10,11) Key: LJQLQCAXBUHEAZ-UHFFFAOYAI
показывать УЛЫБКИ O=C(OP(=O)(O)O)C(O)COP(=O)(O)O
Характеристики
Химическая формула	С 3 Н 8 О 10 П 2
Молярная масса	266.035  g·mol −1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). N   проверить ( что такое  И Н  ?) Ссылки на инфобоксы

1,3-бисфосфоглицериновая кислота ( 1,3-бисфосфоглицерат или 1,3BPG ) представляет собой трехуглеродную органическую молекулу, присутствующую в большинстве, если не во всех, живых организмах. В основном он существует как промежуточный продукт метаболизма как в гликолизе во время дыхания , так и в цикле Кальвина во время фотосинтеза . 1,3BPG представляет собой переходную стадию 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.

Биологическая структура и роль

1,3-бисфосфоглицерат представляет собой сопряженное основание 1,3-бисфосфоглицериновой кислоты. Он фосфорилирован по атомам углерода 1 и 3. Результат этого фосфорилирования придает 1,3BPG важные биологические свойства, такие как способность фосфорилировать АДФ с образованием молекулы-хранилища энергии АТФ.

В гликолизе

D - глицеральдегид-3-фосфат	глицеральдегидфосфатдегидрогеназа		1,3-бисфосфо- D -глицерат	3-фосфоглицерат киназа		3-фосфо- D -глицерат
	ОНИ + + П я	НАДН + ЧАС +		АДП	СПС
	ОНИ + + П я	НАДН + ЧАС +		АДП	СПС
	глицеральдегидфосфатдегидрогеназа			3-фосфоглицерат киназа

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 продуктом метаболизма гликолитического пути . Он создается в экзергонического окисления альдегида в G3P результате . Результатом этого окисления является преобразование альдегидной группы в группу карбоновой кислоты , что приводит к образованию ацилфосфатной связи. Это, кстати, единственный этап гликолитического пути, на котором НАД ⁺ превращается в НАДН . Реакция образования 1,3BPG требует присутствия фермента, называемого глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой .

Высокоэнергетическая ацилфосфатная связь 1,3BPG важна для дыхания , поскольку способствует образованию АТФ . Молекула АТФ, созданная в ходе следующей реакции, является первой молекулой, образующейся при дыхании. Реакция происходит следующим образом;

1,3-бисфосфоглицерат + АДФ ⇌ 3-фосфоглицерат + АТФ.

Перенос неорганического фосфата с карбоксильной группы 1,3БФГ на АДФ с образованием АТФ является обратимым из-за низкого ΔG . Это происходит в результате разрыва одной ацилфосфатной связи и образования другой. Эта реакция не является естественной самопроизвольной и требует присутствия катализатора . Эту роль выполняет фермент фосфоглицерат киназа . Во время реакции фосфоглицераткиназа претерпевает индуцированные субстратом конформационные изменения, подобные другому метаболическому ферменту, называемому гексокиназой .

Поскольку в ходе гликолиза из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы глицеральдегид-3-фосфата, можно сказать, что 1,3БФГ отвечает за две из десяти молекул АТФ, образующихся в течение всего процесса. Гликолиз также использует две молекулы АТФ на своих начальных стадиях как обязательный и необратимый этап . По этой причине гликолиз необратим и дает в результате 2 молекулы АТФ и две молекулы НАДН. Две молекулы НАДН сами по себе производят примерно по 3 молекулы АТФ каждая.

Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы перейти к соответствующим статьям.

[[Файл:

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

|alt=Гликолиз и глюконеогенез редактировать ]]

Гликолиз и глюконеогенез

В цикле Кальвина

Роль 1,3-БФГ в цикле Кальвина очень похожа на его роль в гликолитическом пути. По этой причине обе реакции называются аналогичными. Однако путь реакции фактически меняется на обратный. Единственное другое существенное различие между этими двумя реакциями заключается в том, что НАДФН используется в качестве донора электронов в цикле Кальвина, тогда как НАД. ⁺ используется в качестве акцептора электронов в гликолизе. В этом реакционном цикле 1,3BPG образуется из 3-фосфоглицерата превращается в глицеральдегид-3-фосфат и под действием специфических ферментов .

В отличие от аналогичных реакций гликолитического пути, 1,3БФГ в цикле Кальвина не производит АТФ, а вместо этого использует ее. По этой причине это можно считать необратимым и решительным шагом в цикле. Результатом этого участка цикла является удаление неорганического фосфата из 1,3BPG в виде иона водорода, и к соединению добавляются два электрона. ⁺ .

В противоположность реакции гликолитического пути фермент фосфоглицераткиназа катализирует восстановление карбоксильной группы 1,3BPG с образованием вместо нее альдегида . Эта реакция также высвобождает молекулу неорганического фосфата , которая впоследствии используется в качестве энергии для отдачи электронов при превращении НАДФН в НАДФ. ⁺ . За этой последней стадией реакции наблюдает фермент глицеральдегид-фосфатдегидрогеназа.

При переносе кислорода

При нормальном метаболизме у человека примерно 20% вырабатываемого 1,3БФГ не идет дальше по гликолитическому пути. Вместо этого он направляется по альтернативному пути, включающему снижение уровня АТФ в красных кровяных тельцах . В ходе этого альтернативного пути он превращается в аналогичную молекулу, называемую 2,3-бисфосфоглицериновой кислотой (2,3BPG). 2,3BPG используется в качестве механизма контроля эффективного высвобождения кислорода из гемоглобина . Уровни этого 1,3BPG повышаются 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.

Ссылки

• Альбертс, Брюс; и др. (2001). Молекулярная биология клетки . Нью-Йорк: Garland Science. ISBN  0-8153-4072-9 .
• Германн, Уильям Дж.; Стэнфилд, Синди Л. (2002). Принципы физиологии человека . Сан-Франциско: Бенджамин Каммингс. ISBN  0-8053-6056-5 .
• Страйер, Люберт; и др. (2002). Биохимия (5-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. ISBN  0-7167-4684-0 .

Внешние ссылки

• 1,3BPG в гликолизе и ферментации
• Справочник по медицинскому словарю для 1,3BPG
• Ферментные механизмы 1,3BPG. Архивировано 14 апреля 2013 г. на archive.today.
• 1,3BPG в фотосинтезе