Fosfatos de azúcar
Los azúcares fosfato (azúcares a los que se les han añadido o sustituido grupos fosfato) se utilizan a menudo en sistemas biológicos para almacenar o transferir energía. También forman la estructura principal del ADN y el ARN. La geometría de la estructura principal del azúcar fosfato se altera en la proximidad de los nucleótidos modificados.
Algunos ejemplos incluyen:
- Dihidroxyacetonephosphate
- Glucose-6-phosphate
- Ácido fético
- Ácido teicoico
Estructura electrónica de la columna vertebral del fósforo
La cadena principal de azúcar-fosfato tiene una estructura electrónica múltiple y la deslocalización de los electrones complica su descripción teórica. Una parte de la densidad electrónica está deslocalizada en toda la cadena principal y la extensión de la deslocalización se ve afectada por la conformación de la cadena principal debido a los efectos de hiperconjugación. La hiperconjugación surge de las interacciones donador-aceptor de orbitales localizados en las posiciones 1,3.
Fósforos en ADN y ARN
La estructura fosfodiéster del ADN y el ARN está formada por pares de azúcares desoxirribosa o ribosa unidos por fosfatos en las posiciones 3' y 5' respectivas. La estructura está cargada negativamente y es hidrófila, lo que permite fuertes interacciones con el agua. La estructura de azúcar-fosfato forma el marco estructural de los ácidos nucleicos, incluidos el ADN y el ARN.
Los fosfatos de azúcar se definen como carbohidratos a los que un grupo fosfato está unido por un éster o por un enlace cualquiera, dependiendo de si se trata de un hidroxilo alcohólico o hemiacetálico, respectivamente. La solubilidad, las tasas de hidrólisis ácida, las concentraciones de ácidos y la capacidad de actuar como donantes de grupos de azúcar son los conocimientos de las propiedades físicas y químicas necesarias para el análisis de ambos tipos de fosfatos de azúcar. El ciclo de reducción de carbono fotosintético está estrechamente asociado con los fosfatos de azúcar, y los fosfatos de azúcar son una de las moléculas clave en el metabolismo,(Los fosfatos de azúcar son actores principales en el metabolismo debido a su tarea de almacenar y transferir energía. No solo la ribosa 5-fosfato sino también la fructosa 6-fosfato son un intermediario de la vía de las pentosas fosfato que genera fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADPH) y pentosas a partir de polímeros de glucosa y sus productos de degradación). vías de fosfato de pentosas oxidativas, gluconeogénesis, intermediarios importantes en la glucólisis. Los fosfatos de azúcar no sólo participan en la regulación y señalización metabólica, sino que también participan en la síntesis de otros compuestos de fosfato.
Péptidos ácidos nucleicos
El ácido nucleico peptídico (PNA) es un ácido nucleico en el que el ácido nucleico natural ha sido reemplazado por una cadena principal de péptidos sintéticos formada a partir de unidades de N-(2-amino-etil)-glicina junto con una cadena principal de fosfato de azúcar que forma una fracción aquiral y sin carga que imita a los oligonucleótidos de ARN o ADN. El PNA no se puede degradar dentro de las células vivas, pero es químicamente estable y resistente a la escisión hidrolítica (enzimática).
Papel en el metabolismo
Los fosfatos de azúcar son actores importantes en el metabolismo debido a su función de almacenar y transferir energía. No sólo la ribosa 5-fosfato sino también la fructosa 6-fosfato son un intermediario de la vía de las pentosas-fosfato que genera fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADPH) y pentosas a partir de polímeros de glucosa y sus productos de degradación. La vía se conoce como glucólisis, donde los mismos carbohidratos se degradan en piruvatos, proporcionando así energía. Las enzimas son catalizadas para las reacciones de estas vías. Algunas enzimas contienen centros metálicos en su sitio activo, que es una parte importante de las enzimas y también de la reacción catalizada. El grupo fosfato puede coordinarse con el centro metálico, por ejemplo, la 1,6-bisfosfatasa y la ADP-ribosa pirofosfatasa.
El fosfoglicerato y varios fosfatos de azúcar, que son intermediarios conocidos del ciclo fotosintético del carbono de Calvin, estimulan la fijación de dióxido de carbono dependiente de la luz por cloroplastos aislados. Esta capacidad es compartida por ciertos otros metabolitos (por ejemplo, la glucosa 1-fosfato) de los cuales los intermediarios aceptados del ciclo de Calvin podrían derivarse fácilmente por rutas metabólicas conocidas.
Referencias
- ^ "Sugar-fosfato espina dorsal". 12 de septiembre de 2020.
- ^ "Phosphate Backbone".
- ^ "Caso de Estudio: Fosfatos de Azúcar - Métodos de Análisis del Metabolismo de Carbohidratos en organismos fotosintéticos - Capítulo 14". doi:10.1016/B978-0-12-803396-8.00014-4.
{{cite journal}}: Cite journal requires|journal=(Ayuda) - ^ Baerlocher, Gabriela M.; Lansdorp, Peter M. (2004). "Medidas de longitud de telomere usando fluorescencia en hibridación situ y ciclometría de flujo". Citometría, 4a edición: Nuevos desarrollos. Métodos en Biología Celular. Vol. 75. pp. 719–750. doi:10.1016/S0091-679X(04)75031-1. ISBN 9780125641708. PMID 15603450.
- ^ "Coordinación Química de complejos de Sugar-Phosfato" (PDF). Retrieved 2018-02-07.
Enlaces externos
- Azúcar+Phosfatos en la Biblioteca Nacional de Medicina de EE.UU.