TRIOSE: CIRI DAN FUNGSI DALAM TUBUH - BIOLOGI - 2025

The triose adalah monosakarida tiga karbon yang rumus kimia adalah empiris C ₃ H ₆ O ₆ . Ada dua triosis: gliseraldehida (aldosa) dan dihidroksiaseton (ketosis). Triosis penting dalam metabolisme karena menghubungkan tiga jalur metabolisme: glikolisis, glukoneogenesis, dan jalur pentosa fosfat.

Selama fotosintesis, siklus Calvin merupakan sumber triosis yang berfungsi untuk biosintesis fruktosa-6-fosfat. Gula ini, dengan cara terfosforilasi, diubah dengan langkah-langkah yang dikatalisis secara enzimatis menjadi polisakarida cadangan atau struktural.

Sumber: Wesalius

Triosis berpartisipasi dalam biosintesis lipid yang merupakan bagian dari membran sel dan adiposit.

karakteristik

Gliseraldehida aldosa memiliki atom karbon kiral dan oleh karena itu memiliki dua enansiomer, L-gliseraldehida dan D-gliseraldehida. Enansiomer D dan L memiliki karakteristik kimia dan fisik yang berbeda.

D-gliseraldehida memutar bidang cahaya terpolarisasi ke kanan (+) dan memiliki rotasi D, pada 25 ° C, + 8,7 °, sedangkan L-gliseraldehida memutar bidang cahaya terpolarisasi ke kiri (- ) dan memiliki rotasi D, pada 25 ° C, dari -8,7 °.

Karbon kiral dalam gliseraldehida adalah karbon 2 (C-2), yang merupakan alkohol sekunder. Proyeksi Fischer mewakili gugus hidroksil (-OH) dari D-gliseraldehida di sebelah kanan dan gugus OH- dari L-gliseraldehida di sebelah kiri.

Dihydroxyacetone tidak memiliki karbon kiral dan tidak memiliki bentuk enansiomer. Penambahan gugus hidroksimetilen (-CHOH) menjadi gliseraldehida atau dihidroksiaseton memungkinkan terciptanya pusat kiral baru. Akibatnya, gula adalah tetrosa karena memiliki empat karbon.

Penambahan gugus -CHOH ke tetrosa menciptakan pusat kiral baru. Gula yang terbentuk adalah pentosa. Anda dapat terus menambahkan gugus -CHOH hingga mencapai maksimum sepuluh karbon.

Fungsi dalam tubuh

Triosis sebagai perantara dalam glikolisis, glukoneogenesis, dan jalur pentosa fosfat

Glikolisis terdiri dari pemecahan molekul glukosa menjadi dua molekul piruvat untuk menghasilkan energi. Rute ini melibatkan dua fase: 1) fase persiapan, atau konsumsi energi; 2) fase pembangkit listrik. Yang pertama adalah yang menghasilkan triosis.

Pada fase pertama, kandungan energi bebas glukosa ditingkatkan melalui pembentukan fosforester. Pada fase ini, adenosine triphosphate (ATP) adalah donor fosfat. Fase ini memuncak pada konversi fosforester fruktosa 1,6-bifosfat (F1,6BP) menjadi dua triosa fosfat, gliseraldehida 3-fosfat (GA3P) dan dihidroksiaseton fosfat (DHAP).

Glukoneogenesis adalah biosintesis glukosa dari piruvat dan zat antara lainnya. Ia menggunakan semua enzim glikolisis yang mengkatalisis reaksi yang standar biokimia variasi energi Gibbs berada dalam kesetimbangan (ΔGº '~ 0). Karena itu, glikolisis dan glukoneogenesis memiliki perantara yang sama, termasuk GA3P dan DHAP.

Jalur pentosa fosfat terdiri dari dua tahap: fase oksidatif untuk glukosa-6-fosfat dan satu lagi untuk pembentukan NADPH dan ribosa-5-fosfat. Pada fase kedua, ribosa 5-fosfat diubah menjadi intermediet glikolisis, F1,6BP dan GA3P.

Triosis dan Siklus Calvin

Fotosintesis dibagi menjadi dua tahap. Pertama, reaksi bergantung cahaya terjadi yang menghasilkan NADPH dan ATP. Zat-zat ini digunakan dalam tahap kedua, di mana terdapat fiksasi karbon dioksida dan pembentukan heksosa dari triosa melalui jalur yang dikenal sebagai siklus Calvin.

Dalam siklus Calvin, enzim ribulosa 1,5-bifosfat karboksilase / oksigenase (rubisco) mengkatalisis ikatan kovalen CO ₂ menjadi pentosa ribulosa 1,5-bifosfat dan memecah zat antara enam karbon yang tidak stabil menjadi dua molekul. tiga atom karbon: 3-fosfogliserat.

Melalui reaksi enzimatik yang meliputi fosforilasi dan reduksi 3-fosfogliserat, menggunakan ATP dan NADP, GA3P diproduksi. Metabolit ini diubah menjadi fruktosa 1,6-bifosfat (F1,6BP) melalui jalur metabolisme yang mirip dengan glukoneogenesis.

Melalui aksi fosfatase, F1,6BP diubah menjadi fruktosa-6-fosfat. Kemudian isomerase fosfoheksosa menghasilkan glukosa 6-fosfat (Glc6P). Akhirnya, epimerase mengubah Glc6P menjadi glukosa 1-fosfat, yang digunakan untuk biosintesis pati.

Triosis dan lipid dari membran biologis dan adiposit

GA3P dan DHAP dapat membentuk gliserol fosfat yang merupakan metabolit yang diperlukan untuk biosintesis triasilgliserol dan gliserolipid. Ini karena kedua triosa fosfat dapat dipertukarkan dengan reaksi yang dikatalisis oleh isomerase fosfat triosa, yang mempertahankan kedua triosa dalam kesetimbangan.

Enzim gliserol-fosfat dehidrogenase mengkatalisis reaksi reduksi oksidasi, di mana NADH mendonasikan pasangan elektron ke DHAP untuk membentuk gliserol 3-fosfat dan NAD ⁺ . L-gliserol 3-fosfat merupakan bagian dari kerangka fosfolipid yang merupakan bagian struktural membran biologis.

Gliserol adalah prokiral, ia tidak memiliki karbon asimetris, tetapi ketika salah satu dari dua alkohol utamanya membentuk fosfor, ia dapat dengan tepat disebut L-gliserol 3-fosfat, atau D-gliserol 3-fosfat.

Gliserofosfolipid juga disebut fosfogliserida, dinamai sebagai turunan dari asam fosfatidat. Fosfogliserida dapat membentuk fosfoasilgliserol dengan membentuk ikatan ester dengan dua asam lemak. Dalam hal ini, produk yang dihasilkan adalah 1,2-phosphodiacylglycerol, yang merupakan komponen penting dari membran.

Gliserofosfatase mengkatalisis hidrolisis gugus fosfat dari gliserol 3-fosfat, menghasilkan gliserol plus fosfat. Gliserol dapat berfungsi sebagai metabolit awal untuk biosintesis triasilgliserida, yang umum di adiposit.

Triosis dan membran archaebacteria

Mirip dengan eubacteria dan eukariota, gliserol 3-fosfat dibentuk dari triosa fosfat (GA3P dan DHAP). Namun, ada perbedaan: yang pertama adalah bahwa gliserol 3-fosfat dalam membran archaebacteria adalah konfigurasi L, sedangkan di membran eubacteria dan eukariota adalah konfigurasi D.

Perbedaan kedua adalah membran archaebacteria membentuk ikatan ester dengan dua rantai hidrokarbon panjang gugus isoprenoid, sedangkan pada eubakteri dan eukariota gliserol membentuk ikatan ester (1,2-diasilgliserol) dengan dua rantai hidrokarbon asam lemak.

Perbedaan ketiga adalah bahwa, dalam membran archaebacteria, substituen dari gugus fosfat dan gliserol 3-fosfat berbeda dari substituen dari eubacteria dan eukariota. Misalnya, gugus fosfat terikat pada disakarida α-glukopiranosil- (1®2) - β-galaktofuranosa.

Referensi

1. Cui, SW 2005. Karbohidrat makanan: kimia, sifat fisik, dan aplikasi. CRC Press, Boca Raton.
2. de Cock, P., Mäkinen, K, Honkala, E., Saag, M., Kennepohl, E., Eapen, A. 2016. Erythritol lebih efektif daripada xylitol dan sorbitol dalam mengelola titik akhir kesehatan mulut. Jurnal Internasional Kedokteran Gigi.
3. Nelson, DL, Cox, MM 2017. Prinsip-Prinsip Lehninger Biokimia. WH Freeman, New York.
4. Sinnott, ML 2007. Struktur dan mekanisme kimia karbohidrat dan biokimia. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
5. Stick, RV, Williams, SJ 2009. Karbohidrat: molekul penting kehidupan. Elsevier, Amsterdam.
6. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Dasar-dasar biokimia - kehidupan pada tingkat molekuler. Wiley, Hoboken.