- Struttura
- caratteristiche
- Caratteristiche
- Nei legami incrociati tra proteine
- Nei legami incrociati tra microsfere di gelatina
- Nelle reazioni prebiotiche
- Riferimenti
La gliceraldeide è l'unico monosaccaride a tre atomi di carbonio, che all'epoca è l'unico triosio. È anche un aldotrioso perché ha un gruppo aldeidico. La parola gliceraldeide deriva dalla combinazione di glicerina e aldeide. Questo perché la gliceraldeide è simile alla glicerina, ma il carbonio (C-1) è un'aldeide.
La sintesi chimica della gliceraldeide viene eseguita con metodi diversi, ad esempio utilizzando enzimi. La gliceraldeide è una molecola abbastanza reattiva, essendo in grado di formare legami incrociati tra le proteine.
Fonte: DrTW su Wikipedia in olandese
Struttura
La gliceraldeide possiede un centro asimmetrico o chirale (l'atomo di carbonio 2, C-2). Forma due enantiomeri D (destrorso) e L (mancino), che ruotano il piano della luce polarizzata in direzioni opposte: la D-gliceraldeide la gira a destra e la L-gliceraldeide a sinistra.
La rotazione ottica specifica della D-gliceraldeide, a 25 ºC, è + 8,7º, e la rotazione ottica specifica della D-gliceraldeide, a 25 ºC, è -8,7º. La D-gliceraldeide si trova frequentemente in natura, principalmente come gliceraldeide 3-fosfato.
La configurazione L-gliceraldeide viene utilizzata come riferimento standard per i carboidrati. Gli zuccheri D abbondano di molecole biologiche. L'atomo di carbonio 3 (C-3) della gliceraldeide è un gruppo idrossimetilene (-CH 2 OH).
caratteristiche
I cristalli di gliceraldeide sono incolori e hanno un sapore dolce. La formula empirica di questo zucchero è C 3 H 6 O 3 e il suo peso molecolare è di 90 g / mol.
In soluzione acquosa, la DL-gliceraldeide è presente principalmente come aldeidrolo, che è una forma idrata dell'aldeide. La DL-gliceraldeide cristallina è dimerica.
L'analisi dei cristalli di gliceraldeide mediante raggi X ha dimostrato che possiedono anelli 1,4-diossano con tutti i sostituenti nell'orientamento equatoriale.
In soluzione acquosa, la gliceraldeide subisce autoossidazione generando radicali liberi 1-idrossialchilici e intermedi riducenti diossigeno come superossido, perossido di idrogeno e radicali idroassiali. Questo è associato a un rapido consumo di ossigeno.
Il tasso di consumo di ossigeno diminuisce lentamente in presenza di superossido dismutasi. Ciò suggerisce che vi sia formazione di superossido durante l'autossidazione della gliceraldeide. Lo stadio limitante dell'autossidazione della gliceraldeide è il tasso di enolizzazione della gliceraldeide
La sintesi della D-gliceraldeide è catalizzata da amminoacidi primari e secondari, essendo favorita a bassi valori di pH (da 3 a 4).
Caratteristiche
Nei legami incrociati tra proteine
L'interazione proteina-proteina è un meccanismo molecolare di molteplici processi biologici complessi. Queste interazioni possono essere transitorie, essere l'interazione di proteine in una via metabolica o la traduzione del segnale.
I legami incrociati chimici sono un metodo diretto per identificare le interazioni proteina-proteina transitorie e stabili.
La tecnica di reticolazione tra proteine consiste nella formazione di legami covalenti, per i quali vengono utilizzati agenti che hanno gruppi reattivi bifunzionali che reagiscono con i gruppi amminoacidici e solfidrilici dei residui amminoacidici delle proteine.
In particolare, gli agenti reagiscono con i gruppi amminici primari (come l'epsilon-ammino dei residui di lisina) e formano legami crociati sia all'interno di una subunità proteica che tra le subunità proteiche.
Esiste un'ampia varietà di agenti reticolanti disponibili in commercio. Sebbene la gliceraldeide sia un agente reticolante, esistono altri agenti più popolari, come la glutaraldeide. Questo perché la glutaraldeide mantiene la rigidità strutturale della proteina, che è un requisito importante in molti studi.
Altri agenti popolari sono immidoesteri omobifunzionali, che variano nella lunghezza del braccio distanziatore tra i loro gruppi reattivi. Alcuni esempi di immidoesteri sono dimetil apimidato (DMA), dimetil suberimidato (DMS) e dimetil pimilimidato (DMP).
Nei legami incrociati tra microsfere di gelatina
Le microsfere di gelatina hanno il potenziale per servire per il rilascio controllato del farmaco. Questo perché queste microsfere non sono tossiche e i loro prodotti sono facilmente escreti. Tuttavia, la gelatina è un polimero solubile, quindi deve essere modificata chimicamente per fungere da sistema di somministrazione dei farmaci.
La D, L-gliceraldeide può essere considerata un agente reticolante non tossico (la dose letale, LD50 ip nei ratti è di 2000 mg / kg). Inoltre, nel corpo umano, la D-gliceraldeide è fosforilata dalla triose chinasi. In questo modo si forma la gliceraldeide 3-fosfato che entra nella glicolisi.
Il trattamento di microsfere di gelatina con D, L-gliceraldeide per 24 ore produce microsfere con un numero ridotto di residui amminoacidici di lisina libera. Pertanto, è stata valutata la capacità delle microsfere di prolungare, ad esempio, l'effetto della clodina cloridrato, che è antipertensiva.
Le microsfere sono state somministrate mediante iniezione sottocutanea a cavie e ratti albini. Dopo l'iniezione, la pressione sanguigna sistolica è diminuita per due ore, recuperando successivamente il valore basale. I tessuti del sito di iniezione sono stati analizzati e non sono state trovate microsfere, sebbene sia stata osservata infiammazione.
Nelle reazioni prebiotiche
In condizioni prebiotiche - come quelle ipotizzate dalla Terra primordiale - la formaldeide avrebbe potuto servire per la sintesi della gliceraldeide, un intermedio chimico coinvolto nei processi chimici che avrebbero potuto dare origine alla vita.
L'ipotesi precedente si basa sul fatto che sia la glicolisi che la fotosintesi hanno la gliceraldeide 3-fosfato come intermedio metabolico.
È stato proposto un modello chimico che spiega la biosintesi della gliceraldeide dalla formaldeide per via ciclica. La sintesi della gliceraldeide avviene aggiungendo formaldeide a un triosio (gliceraldeide ↔ diidrossiacetone) per produrre un tetrosio (chetotetrosio ↔ aldotetrosio), producendo glicaldeide, un precursore della gliceraldeide.
L'aggiunta di formaldeide alla glicoaldeide completa il ciclo. La sintesi di due molecole di triosio avviene da sei molecole di formaldeide.
In generale, si ritiene che la sintesi prebiotica degli zuccheri sia coinvolta nella reazione di Formosa, in cui la formaldeide in presenza di una piccola quantità di glicaldeide viene convertita in zuccheri dalle reazioni di condensazione aldolica.
È stato proposto che l'ossidazione prebiotica degli zuccheri (glicoaldeide, triosi, tetrosi) produca poliidrossiacidi che agiscono come sostanze autocatalitiche.
La conversione della gliceraldeide in acido lattico e acido glicerico, un ossido dipendente dall'idrossido di ferro, suggerisce che gli oligoesteri di questi idrossiacidi siano avvenuti sulla superficie di questo materiale.
Riferimenti
- Breslow, R., Ramalingam, V., Appayee, C. 2013. Catalisi della sintesi di gliceraldeide da amminoacidi primari o secondari in condizioni prebiotiche in funzione del pH. Origine Life Evolution Biosphera. DOI 10.1007 / s11084-013-9347-0.
- Carey, FA, Giuliano, RM 2016. Chimica organica. McGraw-Hill, New York.
- Robyt, JF 1998. Essentials of Carbohydrate Chemistry. Springer, New York.
- Thornalley, P., Wolff, S., Crabbe, J., Stern, A. 1984. L'autoossidazione della gliceraldeide e di altri monosaccaridi semplici in condizioni fisiologiche catalizzate da ioni tampone. Biochimica et Biophysica Acta, 797, 276–287.
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- Weber, AL 1987. Il modello trioso: gliceraldeide come fonte di energia e monomeri per reazioni di condensazione prebiotica. Origini della vita, 17, 107-119.