Caratteristiche, struttura e funzioni ribulosa

IL Ribulosa È uno zucchero monosaccaridico o un carboidrato che contiene cinque atomi di carbonio e un gruppo funzionale cetone nella sua struttura, quindi è incluso nel gruppo ketopenticas.

La chiesa di quattro e cinque atomi di carbonio è nominata inserendo l'infisso "Ul"Nel nome del corrispondente Aldosa. Quindi, il d-libulo è il ketopentosa che corrisponde al d-libosio, un aldopentosa.

Proiezione Fisher per la ribulosa (fonte: Neurotoger [dominio pubblico] tramite Wikimedia Commons)

Questo zucchero partecipa alla forma D-Libulosa come intermediario in varie rotte metaboliche, come nel ciclo di Calvin, ad esempio. Mentre da soli in alcuni batteri dei generi come Acetobacter E Gluconobacter L-Libosio è ottenuto come prodotto metabolico finale. Per questo motivo, questi microrganismi vengono utilizzati per la loro sintesi a livello industriale.

Alcuni composti derivati ​​dalla ribulosio sono dei principali composti intermedi sulla via del pentosio fosfato. Questo percorso ha lo scopo di generare NADPH, un importante cofattore che funziona nella biosintesi nucleotidica.

Esistono meccanismi industriali per sintetizzare L-Libulosa come composto isolato. Il primo metodo di isolamento con cui è stato ottenuto consisteva nel metodo di isolamento di Levene e Forge Zeal da L-Xilosa.

Nonostante i grandi progressi nei metodi industriali per la sintesi e la purificazione dei composti chimici, la L-Libulosa non si ottiene come monosaccaride isolato, ottenendo in frazioni combinate di L-Libosio e L-irabinoso.

Il metodo per ottenere il liboso più usato oggi è la purificazione da GLuConobacte Frarateurii IFO 3254. Questo tipo di batteri è in grado di sopravvivere in condizioni acide e avere una via di ossidazione del ribitolo per L-Libulosa.

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Caratteristiche

Ribuloso come un reagente sintetizzato, estratto e purificato che si trova frequentemente come l-libulo, è una sostanza organica solida, bianca e cristallina. Come tutti i carboidrati, questo monosaccaride è solubile in acqua e ha le caratteristiche tipiche delle sostanze polari.

Come è comune per il resto dei saccaridi, la ribulosio ha lo stesso numero di atomi di carbonio e ossigeno e due volte questa quantità negli atomi di idrogeno.

Il modo più comune in cui si può trovare in natura ribulosa è in associazione con diversi sostituenti e formando strutture complesse, generalmente fosforilate, come il 5-fosfato ribuloso, il 1,5-Bishosfato ribuloso, tra gli altri.

Questi composti, di solito agiscono come intermediari e trasportatori o "veicoli" per i gruppi di fosfato nelle varie rotte metaboliche cellulari a cui partecipano.

Struttura

La molecola ribulosa ha uno scheletro centrale di cinque atomi di carbonio e un gruppo di Cetona in carbonio in posizione C-2. Come affermato in precedenza, questo gruppo funzionale lo posiziona all'interno di ketosas come ketopentosa.

Ha quattro gruppi idrossilici (-OH) uniti ai quattro carboni che non sono attaccati al gruppo chetone e questi quattro carboni sono saturi di atomi di idrogeno.

La molecola ribulosa può essere rappresentata secondo la proiezione di Fisher in due forme: D-Libul o libul, la forma è lo stereoisomero e l'enantiomero della forma D e viceversa.

La classificazione della forma D o L dipende dall'orientamento dei gruppi idrossilici del primo atomo di carbonio dopo il gruppo Cetona. Se questo gruppo è orientato verso il lato destro, la molecola per conto di Fisher corrisponde al D-Libul, altrimenti se si trova sul lato sinistro (L-Libulosa).

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Nella proiezione di Haworth, la ribulosio può essere rappresentata in due strutture aggiuntive a seconda dell'orientamento dell'idrossile dell'atomo di carbonio anomerico. Nella posizione β l'idrossile è orientato verso la parte superiore della molecola; Mentre la posizione α guida idrossile verso il fondo.

Pertanto, secondo la proiezione di Haworth, possono essere presi quattro modi possibili: β-D-Libulosa, α-D-Libulosa, β-L-libulosio o α-L-Libuloso.

Proiezione di Haworth per ribulofuranosa (fonte: Neurotokeker [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Funzioni

Percorso del pentosio fosfato

La maggior parte delle cellule, in particolare quelle che si trovano in una divisione rapida e costante, come i mazzi ossei, la mucosa intestinale e le cellule tumorali, usano ribuloso-5-fosfato, che è isomerizzato in ribosio-5-fosfato nel percorso ossidativo del pentosio fosfato , per produrre acidi nucleici (RNA e DNA) e coenzimi come ATP, NADH, FADH2 e COENZIMA A.

Questa fase ossidativa del pentosio fosfato comprende due ossidazioni che convertono il glucosio a 6-fosfato in ribulosio 5-fosfato, riducendo NADP+ a NADPH.

Inoltre, il ribulosa-5-fosfato attivo indirettamente.

Calvin Cycle

Il ciclo di Calvin è il ciclo di fissazione del carbonio che si svolge negli organismi fotosintetici dopo le prime reazioni della fotosintesi.

È stato dimostrato dai metodi di marcatura nelle prove condotte da diversi ricercatori, che marcando il carbonio nella posizione C-1 della ribulosa-1,5-bifosfato, l'anidride carbonica è ambientata in questo intermediario durante l'origine del ciclo di Calvin a due Molecole di 3-fosfoglicerate: una marcata e una senza marcatura.

Il Rubisco (ribulosa 1.5-Bishoposfato carbossilasi/ossigenasi) è considerato l'enzima più abbondante del pianeta e usa come substrato il 1,5-Bishosfato ribuloso, per catalizzare l'incorporazione di anidride carbonica e la produzione di 1,3-differenzia.

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La rottura di questo intermediario instabile, 1.3-diffoglicerato, di sei atomi di carbonio, è anche catalizzata da Rubisco, che è quella che media la formazione di due molecole di 3 atomi di carbonio (3-fosfoglomeri).

Funzioni nei batteri

L'Enol-1-O-Carbossifenylam. In questo passaggio vengono rilasciate una molecola di anidride carbonica e una delle acque, producendo anche una molecola Indol-3-glicerolo-fosfato.

I batteri usano la L-Libul anche sulle rotte utilizzate per il metabolismo dell'etanolo. Inoltre, questi microrganismi hanno un enzima noto come isomerasi arabulsa a L-Arabinosa, che modifica l'arabuso per sintetizzare L-Libuloso.

L-libulosio chinasa fosforila Questo metabolita a valle per formare l-5-fosfato, che può entrare nel percorso del pentosio fosfato per la produzione di zuccheri per scheletri di acidi nucleici e altre molecole essenziali.

Riferimenti

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