- estructura
- Característiques
- funcions
- En els entrecreuaments entre proteïnes
- En els entrecreuaments entre microesferes de gelatina
- En les reaccions prebiòtiques
- referències
El gliceraldehid és l'únic monosacàrid de tres carbonis, sent al seu torn l'única triosa. Es tracta també d'una aldotriosa perquè posseeix un grup aldehid. La paraula gliceraldehid prové de la combinació glicerina i aldehid. Això es deu al fet que el gliceraldehid és similar a la glicerina, però el carboni un (C-1) és un aldehid.
La síntesi química de gliceraldehid es porta a terme mitjançant mètodes diferents, per exemple, usant enzims. El gliceraldehid és una molècula bastant reactiva, podent formar entrecreuaments entre proteïnes.
Font: DrTW at Dutch Wikipedia
estructura
El gliceraldehid posseeix un centre asimètric o quiral (l'àtom de carboni 2, C-2). Forma dos enantiòmers D (dextrogir) i L (levógiro), que roten el pla de la llum polaritzada en direccions oposades: el D-gliceraldehid el gira cap a la dreta i el L-gliceraldehid cap a l'esquerra.
La rotació òptica específica de l'D-gliceraldehid, a 25 ºC, és de + 8,7º, i la rotació òptica específica de l'D-gliceraldehid, a 25 ºC, és de -8,7º. El D-gliceraldehid es troba freqüentment en la naturalesa, principalment com gliceraldehid 3-fosfat.
La configuració de l'L-gliceraldehid s'usa com referència estàndard per als carbohidrats. En les molècules biològiques abunden els D-sucres. L'àtom de carboni 3 (C-3) de l'gliceraldehid és un grup hidroximetileno (-CH 2 OH).
Característiques
Els cristalls de gliceraldehid són incolors i tenen gust dolç. La fórmula empírica d'aquest sucre és C 3 H 6 O 3 i el seu pes molecular és 90 g / mol.
En solució aquosa, el DL-gliceraldehid és present principalment com aldehidrol, que és una forma hidratada de l'aldehid. El DL-gliceraldehid cristal·lí és dimérico.
L'anàlisi dels cristalls de gliceraldehid mitjançant raigs X ha demostrat que posseeix anells de 1,4-dioxà amb tots els substituents en l'orientació equatorial.
En solució aquosa, l'gliceraldehid experimenta autooxidació generant radicals lliures d'1-hidroxialquil i intermediaris de reducció de dioxigen, com ara superòxid, peròxid d'hidrogen i radicals hidroaxil. Això està associat amb el consum ràpid d'oxigen.
La velocitat de consum d'oxigen disminueix lentament en presència de dismutasa superòxid. Això suggereix que hi ha formació de superòxid durant la autooxidació de gliceraldehid. El pas limitant de la autoxidació de l'gliceraldehid és la velocitat de enolizacióngliceraldehído
La síntesi de D-gliceraldehid és catalitzada per aminoàcids primaris i secundaris, sent afavorida a valors de pH baixos (de 3 a 4).
funcions
En els entrecreuaments entre proteïnes
La interacció proteïna-proteïna és un mecanisme molecular de múltiples processos biològics complexos. Aquestes interaccions poden ser transitòries, tractar de la interacció de proteïnes d'una via metabòlica o de la traducció del senyal.
Els entrecreuaments químics constitueixen un mètode directe per identificar les interaccions proteïna-proteïna transitòries i estables.
La tècnica d'entrecreuaments entre proteïnes consisteix en la formació d'enllaços covalents, per a això s'usen agents que posseeixen grups reactius bifuncionals que reaccionen amb els grups amino i sulfhidrilos de residus d'aminoàcids de les proteïnes.
Específicament, els agents reaccionen amb els grups amino primaris (com ara l'èpsilon-amino dels residus de les lisines) i formen entrecreuaments tant a l'interior d'una subunitat de les proteïnes com entre subunitats de proteïnes.
Hi ha una gran varietat d'agents entrecruzadores disponibles comercialment. Tot i que el gliceraldehid és un agent entrecruzador, hi ha altres agents més populars, com ara el glutaraldehid. Això es deu al fet que el glutaraldehid manté la rigidesa estructural de la proteïna, la qual cosa és un requisit important en molts estudis.
Altres agents populars són imidoésteres homobifuncionales, que varien en la longitud d'el braç espaiador entre els seus grups reactius. Alguns exemples de imidoésteres són el dimetil apimidato (DMA), el dimetil suberimidato (DMS) i el dimetil pimilimidato (DMP).
En els entrecreuaments entre microesferes de gelatina
Les microesferes de gelatina tenen el potencial de servir per l'alliberament controlat de drogues. Això es deu a que les microesferes no són tòxiques ja que els seus productes són fàcilment excretats. No obstant això, la gelatina és un polímer soluble, per la qual cosa s'ha de modificar químicament per servir com a sistema d'enviament de drogues.
El D, L-gliceraldehid pot ser considerat un agent d'entrecreuament no tòxic (la dosi letal, DL50 ip en rates és 2000 mg / kg). A més, en el cos humà, el D-gliceraldehid és fosforilat mitjançant la triosa quinasa. D'aquesta manera, es forma el gliceraldehid 3-fosfat que entra a la glicòlisi.
El tractament de les microesferes de gelatina amb D, L-gliceraldehid durant 24 hores produeix microesferes amb un nombre de residus d'aminoàcids de lisina lliures reduït. Per això, s'ha avaluat la capacitat de les microesferes per perllongar, per exemple, l'efecte de l'hidroclururo de clodinina, que és antihipertensiu.
Les microesferes van ser administrades mitjançant injecció subcutània a conills d'Índies albines i rates. Després de la injecció, la pressió sanguínia sistòlica va disminuir durant dues hores, recuperant posteriorment el seu valor basal. Els teixits de el lloc d'injecció van ser analitzats i no es van trobar microesferes, encara que es va observar inflamació.
En les reaccions prebiòtiques
En les condicions prebiòtiques - com les que se suposa va tenir la Terra primitiva - el formaldehid podria haver servit per a la síntesi de gliceraldehid, un intermediari químic implicat en els processos químics que poguessin haver originat la vida.
La hipòtesi anterior es basa en el fet que tant la glicòlisi com la fotosíntesi tenen com a intermediari metabòlic a l'gliceraldehid 3-fosfat.
S'ha proposat un model químic que explica la biosíntesi de gliceraldehid a partir de formaldehid mitjançant una via cíclica. La síntesi de gliceraldehid té lloc per addició de formaldehid a una triosa (gliceraldehid ↔ dihidroxiacetona) per a produir una tetrosa (cetotetrosa ↔ aldotetrosa), produint-glicoaldehido, precursor de l'gliceraldehid.
L'addició de formaldehid a l'glicoaldehido completa el cicle. Es produeix la síntesi de dues molècules de triosa a partir de sis molècules de formaldehid.
En general, la síntesi prebiòtica de sucres es creu que està implicada la reacció de Formosa, en el qual el formaldehid en la presència d'una petita quantitat de glicoaldehido és convertit en sucres mitjançant reaccions de condensació aldòliques.
S'ha proposat que l'oxidació prebiòtica de sucres (glicoaldehido, trioses, tetroses) va produir polihidroxiacidos que actuen com a substàncies autocatalíticas.
La conversió de gliceraldehid en àcid làctic i àcid glicèric, òxid dependent de l'hidròxid de ferro, apunta que els oligoésteres d'aquests hidroxiàcids va tenir lloc a la superfície d'aquest material.
referències
- Breslow, R., Ramalingam, V., Appayee, C. 2013. Catalysis of glyceraldehyde synthesis by primary or secondary amino àcids under prebiotic conditions es a function of pH. Origen Life Evolution Biosphera. DOI 10.1007 / s11084-013-9347-0.
- Carey, FA, Giuliano, RM 2016. Organic chemistry. McGraw-Hill, Nova York.
- Robyt, JF 1998. Essentials of Carbohydrate Chemistry. Springer, New York.
- Thornalley, P., Wolff, S., Crabbe, J., Stern, A. 1984. The autoxidation of glyceraldehyde and other simple monosaccharides under Physiological conditions catalyzed by buffer ions. Biochimica et Biophysica Acta, 797, 276-287.
- Vandelli, MA, Rivas, F., Guerra, P., Forni, F., Arletti, R. 2001. Gelatin microspheres crosslinked with D, L-glyceraldehyde es a potential drug delivery system: preparation, characterization, in vitro and in vivo studies. International Journal of Pharmaceutics, 215, 175-184.
- Weber, A EL 1987. The triose model: glyceraldehyde es a source of energy and Monòmers for prebiotic CONDENSATION reactions. Origins of Life, 17, 107-119.