Фосфаты сахара

Фосфаты сахаров ( сахара , к которым добавлены или заменены фосфатные группы) часто используются в биологических системах для хранения или передачи энергии . Они также образуют основу для ДНК и РНК . Геометрия сахарофосфатного остова изменяется вблизи модифицированных нуклеотидов.

Примеры включают в себя:

Электронная структура сахарофосфатного остова

Сахарофосфатный остов имеет мультиплексную электронов электронную структуру, и делокализация усложняет его теоретическое описание. Некоторая часть электронной плотности делокализована по всей основной цепи, и на степень делокализации влияет конформация основной цепи из-за эффектов гиперконъюгации . Гиперконъюгация возникает в результате донорно-акцепторных взаимодействий локализованных орбиталей в положениях 1,3.

Фосфодиэфиры в ДНК и РНК

Фосфодиэфирный остов ДНК и РНК состоит из пар сахаров дезоксирибозы или рибозы , связанных фосфатами в соответствующих 3'- и 5'-положениях. Основная цепь отрицательно заряжена и гидрофильна , что обеспечивает сильное взаимодействие с водой. ^{[ 1 ]} Сахарофосфатный остов образует структурный каркас нуклеиновых кислот , включая ДНК и РНК . ^{[ 2 ]}

Фосфаты сахаров определяются как углеводы, с которыми фосфатная группа связана сложноэфирной или любой другой связью, в зависимости от того, включает ли она спиртовой или полуацетальный гидроксил соответственно. Растворимость , скорость кислотного гидролиза , сила кислоты и способность выступать в качестве доноров сахарных групп — это знания о физических и химических свойствах, необходимые для анализа обоих типов сахарофосфатов. Цикл фотосинтетического восстановления углерода тесно связан с сахарофосфатами, а сахарофосфаты являются одной из ключевых молекул в обмене веществ (Сахарофосфаты играют важную роль в обмене веществ из-за своей задачи по хранению и передаче энергии. Не только рибозо-5-фосфат, но и Фруктозо-6-фосфат является промежуточным продуктом пентозофосфатного пути, который генерирует никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФН) и пентозы из полимеров глюкозы и продуктов их распада .) окислительные пентозофосфатные пути, глюконеогенез , важные промежуточные продукты гликолиза. . Фосфаты сахаров не только участвуют в метаболической регуляции и передаче сигналов, но также участвуют в синтезе других фосфатных соединений. ^{[ 3 ]}

Пептид-нуклеиновые кислоты

Пептидная нуклеиновая кислота (ПНК) представляет собой нуклеиновую кислоту, в которой природная нуклеиновая кислота заменена синтетическим пептидным остовом, образованным из звеньев N- (2-аминоэтил)глицина, а также сахарофосфатным остовом, образующим ахиральную и незаряженную часть, которая имитирует олигонуклеотиды РНК или ДНК . ПНА не может разлагаться внутри живых клеток, но она химически стабильна и устойчива к гидролитическому (ферментативному) расщеплению . ^{[ 4 ]}

Роль в обмене веществ

Фосфаты сахара играют важную роль в обмене веществ из-за их задачи по хранению и передаче энергии. Не только рибозо-5-фосфат, но и фруктозо-6-фосфат являются промежуточными продуктами пентозофосфатного пути, который генерирует никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФН) и пентозы из полимеров глюкозы и продуктов их распада . Этот путь известен как гликолиз , при котором одни и те же углеводы разлагаются до пируватов, обеспечивая тем самым энергию. ^{[ 5 ]} Реакции этих путей катализируются ферментами. Некоторые ферменты содержат металлоцентры в своем активном центре , который является важной частью ферментов, а также катализируемой реакции. Фосфатная группа может координироваться с металлическим центром, например, 1,6-бисфосфатазы и АДФ-рибозопирофосфатазы.

Фосфоглицерат и некоторые фосфаты сахаров, которые являются известными промежуточными продуктами фотосинтетического углеродного цикла Кальвина , стимулируют светозависимую фиксацию углекислого газа изолированными хлоропластами. Эта способность свойственна и некоторым другим метаболитам (например, глюкозо-1-фосфату), из которых известными метаболическими путями можно легко получить принятые промежуточные продукты цикла Кальвина.

Ссылки

^ «Сахарно-фосфатный остов» . 12 сентября 2020 г.
^ «Фосфатный остов» .
^ «Тематическое исследование: фосфаты сахара - методы анализа метаболизма углеводов в фотосинтезирующих организмах - глава 14». дои : 10.1016/B978-0-12-803396-8.00014-4 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Баерлохер, Габриэла М.; Лансдорп, Питер М. (2004). «Измерение длины теломер с использованием флуоресцентной гибридизации in situ и проточной цитометрии». Цитометрия, 4-е издание: Новые разработки . Методы клеточной биологии. Том. 75. С. 719–750. дои : 10.1016/S0091-679X(04)75031-1 . ISBN 9780125641708 . ПМИД 15603450 .
^ «Координационная химия сахарофосфатных комплексов» (PDF) . Проверено 7 февраля 2018 г.

Внешние ссылки

Сахар + фосфаты в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)

[1] «Сахарно-фосфатный остов» . 12 сентября 2020 г.

[2] «Фосфатный остов» .

[3] «Тематическое исследование: фосфаты сахара - методы анализа метаболизма углеводов в фотосинтезирующих организмах - глава 14». дои : 10.1016/B978-0-12-803396-8.00014-4 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[4] Баерлохер, Габриэла М.; Лансдорп, Питер М. (2004). «Измерение длины теломер с использованием флуоресцентной гибридизации in situ и проточной цитометрии». Цитометрия, 4-е издание: Новые разработки . Методы клеточной биологии. Том. 75. С. 719–750. дои : 10.1016/S0091-679X(04)75031-1 . ISBN 9780125641708 . ПМИД 15603450 .

[5] «Координационная химия сахарофосфатных комплексов» (PDF) . Проверено 7 февраля 2018 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]