Triose: características e funções no corpo - Ciência - 2023

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Triose: características e funções no corpo - Ciência
Triose: características e funções no corpo - Ciência

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As trios são monossacarídeos de três carbonos, cuja fórmula química empírica é C3H6OU6. Existem duas trioses: gliceraldeído (uma aldose) e diidroxiacetona (uma cetose). As trioses são importantes no metabolismo porque conectam três vias metabólicas: glicólise, gliconeogênese e a via das pentoses fosfato.

Durante a fotossíntese, o ciclo de Calvin é uma fonte de trioses que servem para a biossíntese de frutose-6-fosfato. Este açúcar, de forma fosforilada, é convertido por etapas catalisadas enzimaticamente em polissacarídeos de reserva ou estruturais.

As trioses participam da biossíntese de lipídios que fazem parte das membranas celulares e adipócitos.

Caracteristicas

O gliceraldeído aldose tem um átomo de carbono quiral e, portanto, dois enantiômeros, L-gliceraldeído e D-gliceraldeído. Os enantiômeros D e L têm diferentes características químicas e físicas.


D-gliceraldeído gira o plano da luz polarizada para a direita (+) e tem uma rotação [α] D, a 25 ° C, de + 8,7 °, enquanto o L-gliceraldeído gira o plano de luz polarizado para a esquerda (-) e tem uma rotação [α] D, a 25 ° C, de -8,7 °.

O carbono quiral no gliceraldeído é o carbono 2 (C-2), que é um álcool secundário. A projeção de Fischer representa o grupo hidroxila (-OH) do D-gliceraldeído à direita e o grupo OH- do L-gliceraldeído à esquerda.

A dihidroxiacetona não tem carbonos quirais e não tem formas enantioméricas. A adição de um grupo hidroximetileno (-CHOH) ao gliceraldeído ou dihidroxiacetona permite a criação de um novo centro quiral. Conseqüentemente, o açúcar é uma tetrose porque tem quatro carbonos.

A adição de um grupo -CHOH à tetrose cria um novo centro quiral. O açúcar formado é uma pentose. Você pode continuar adicionando grupos -CHOH até atingir um máximo de dez carbonos.


Funções no corpo

Trioses como intermediários na glicólise, gliconeogênese e via da pentose fosfato

A glicólise consiste na quebra da molécula de glicose em duas moléculas de piruvato para produzir energia. Este caminho envolve duas fases: 1) fase preparatória, ou consumo de energia; 2) fase de geração de energia. O primeiro é aquele que produz as trioses.

Na primeira fase, o conteúdo de energia livre da glicose é aumentado por meio da formação de fosfoésteres. Nesta fase, o trifosfato de adenosina (ATP) é o doador de fosfato. Esta fase culmina na conversão do fosfoéster frutose 1,6-bifosfato (F1,6BP) em dois fosfatos de triose, gliceraldeído 3-fosfato (GA3P) e fosfato de dihidroxiacetona (DHAP).

A gliconeogênese é a biossíntese de glicose a partir do piruvato e outros intermediários. Ele emprega todas as enzimas da glicólise que catalisam reações cuja variação de energia de Gibbs padrão bioquímica está em equilíbrio (ΔGº ’~ 0). Por causa disso, a glicólise e a gliconeogênese têm intermediários comuns, incluindo GA3P e DHAP.


A via da pentose fosfato consiste em dois estágios: uma fase oxidativa para glicose-6-fosfato e outra para a formação de NADPH e ribose-5-fosfato. Na segunda fase, a ribose 5-fosfato é convertida em intermediários da glicólise, F1,6BP e GA3P.

As trioses e o ciclo de Calvin

A fotossíntese é dividida em duas etapas. Na primeira, ocorrem reações dependentes de luz que produzem NADPH e ATP. Essas substâncias são utilizadas na segunda, em que há fixação de gás carbônico e formação de hexoses a partir das trioses por uma via conhecida como ciclo de Calvin.

No ciclo de Calvin, a enzima ribulose 1,5-bisfosfato carboxilase / oxigenase (rubisco) catalisa a ligação covalente de CO2 a pentose ribulose 1,5-bisfosfato e quebra o intermediário instável de seis carbonos em duas moléculas de três carbonos: 3-fosfoglicerato.

Por meio de reações enzimáticas incluindo fosforilação e redução de 3-fosfoglicerato usando ATP e NADP, GA3P é produzido. Este metabólito é convertido em frutose 1,6-bifosfato (F1,6BP) por uma via metabólica semelhante à gliconeogênese.

Através da ação de uma fosfatase, F1,6BP é convertido em frutose-6-fosfato. Então, uma isomerase de fosfohexose produz glicose 6-fosfato (Glc6P). Finalmente, uma epimerase converte Glc6P em glicose 1-fosfato, que é usado para a biossíntese de amido.

Trioses e lipídios de membranas biológicas e adipócitos

GA3P e DHAP podem formar fosfato de glicerol que é um metabólito necessário para a biossíntese de triacilgliceróis e glicerolipídios. Isso ocorre porque os dois triose fosfato podem ser interconvertidos por uma reação catalisada pela triose fosfato isomerase, que mantém as duas trioses em equilíbrio.

A enzima glicerol-fosfato desidrogenase catalisa uma reação de oxidação-redução, na qual NADH doa um par de elétrons para DHAP para formar glicerol 3-fosfato e NAD+. O L-glicerol 3-fosfato é parte do esqueleto fosfolipídico que é uma parte estrutural das membranas biológicas.

O glicerol é pró-quiral, carece de carbonos assimétricos, mas quando um de seus dois álcoois primários forma um fosfoéster, pode ser corretamente chamado de L-glicerol 3-fosfato ou D-glicerol 3-fosfato.

Os glicerofosfolipídios também são chamados de fosfoglicerídeos, sendo denominados como derivados do ácido fosfatídico. Os fosfoglicerídeos podem formar fosfoacilgliceróis através da formação de ligações éster com dois ácidos graxos. Nesse caso, o produto resultante é o 1,2-fosfodiacilglicerol, que é um importante componente das membranas.

Uma glicerofosfatase catalisa a hidrólise do grupo fosfato do glicerol 3-fosfato, produzindo glicerol mais fosfato. O glicerol pode servir como metabólito inicial para a biossíntese de triacilglicerídeos, que são comuns em adipócitos.

Trioses e membranas de arqueobactérias

Semelhante às eubactérias e eucariotos, o glicerol 3-fosfato é formado a partir da triose fosfato (GA3P e DHAP). No entanto, existem diferenças: a primeira é que o glicerol 3-fosfato nas membranas das arqueobactérias é da configuração L, enquanto nas membranas das eubactérias e eucariotos é da configuração D.

Uma segunda diferença é que as membranas das arqueobactérias formam ligações éster com duas longas cadeias de hidrocarbonetos de grupos isoprenóides, enquanto nas eubactérias e eucariotos o glicerol forma ligações éster (1,2-diacilglicerol) com duas cadeias de hidrocarbonetos de ácidos graxos.

Uma terceira diferença é que, nas membranas arqueobacterianas, os substituintes do grupo fosfato e glicerol 3-fosfato são diferentes daqueles das eubactérias e eucariotos. Por exemplo, o grupo fosfato está ligado ao dissacarídeo α-glucopiranosil- (1®2) -β-galactofuranose.

Referências

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