Фосфаты сахара

Сахарофосфаты ( сахара , которые имеют добавленные или замещенные фосфатные группы) часто используются в биологических системах для хранения или передачи энергии . Они также образуют остов для ДНК и РНК . Геометрия сахарофосфатного остова изменяется вблизи модифицированных нуклеотидов.

Вот несколько примеров:

• Дигидроксиацетонфосфат
• Глюкозо-6-фосфат
• Фитиновая кислота
• Тейхоевая кислота

Сахарофосфатный остов имеет мультиплексную электронную структуру, а делокализация электронов усложняет его теоретическое описание. Некоторая часть электронной плотности делокализована по всему остову, а степень делокализации зависит от конформации остова из-за эффектов гиперконъюгации . Гиперконъюгация возникает из-за донорно-акцепторных взаимодействий локализованных орбиталей в 1,3-позициях.

Фосфодиэфирный остов ДНК и РНК состоит из пар сахаров дезоксирибозы или рибозы, связанных фосфатами в соответствующих 3' и 5' положениях. Остов отрицательно заряжен и гидрофилен , что обеспечивает сильные взаимодействия с водой. ^[1] Сахарофосфатный остов образует структурный каркас нуклеиновых кислот , включая ДНК и РНК . ^[2]

Сахарофосфаты определяются как углеводы, с которыми фосфатная группа связана эфирной или любой другой связью, в зависимости от того, включает ли она спиртовой или полуацетальный гидроксил соответственно. Растворимость , скорость кислотного гидролиза , сила кислот и способность действовать в качестве доноров сахарной группы — это знание физических и химических свойств, необходимых для анализа обоих типов сахарофосфатов. Фотосинтетический цикл восстановления углерода тесно связан с сахарофосфатами, а сахарофосфаты являются одной из ключевых молекул в метаболизме (сахарофосфаты играют важную роль в метаболизме из-за своей задачи по хранению и передаче энергии. Не только рибозо-5-фосфат, но и фруктозо-6-фосфат являются промежуточным звеном пентозофосфатного пути, который генерирует никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФН) и пентозы из полимеров глюкозы и продуктов их распада.) окислительные пентозофосфатные пути, глюконеогенез , важные промежуточные звенья в гликолизе . Фосфаты сахаров не только участвуют в регуляции метаболизма и передаче сигналов, но также участвуют в синтезе других фосфатных соединений. ^[3]

Пептидная нуклеиновая кислота (ПНК) — это нуклеиновая кислота, в которой природная нуклеиновая кислота заменена синтетическим пептидным остовом, образованным из N- (2-аминоэтил)-глициновых единиц вместе с сахарофосфатным остовом, образующим ахиральный и незаряженный фрагмент, который имитирует олигонуклеотиды РНК или ДНК . ПНК не может быть разрушена внутри живых клеток, но она химически стабильна и устойчива к гидролитическому (ферментативному) расщеплению . ^[4]

Сахарофосфаты играют важную роль в метаболизме из-за своей задачи по хранению и переносу энергии. Не только рибозо-5-фосфат, но и фруктозо-6-фосфат являются промежуточным звеном пентозофосфатного пути, который генерирует никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФН) и пентозы из полимеров глюкозы и продуктов их распада. Путь известен как гликолиз , где те же углеводы расщепляются до пируватов, таким образом обеспечивая энергию. ^[5] Ферменты катализируются для реакций этих путей. Некоторые ферменты содержат металлические центры в своем активном центре, что является важной частью ферментов, а также для катализируемой реакции. Фосфатная группа может координироваться с металлическим центром, например, 1,6-бисфосфатаза и АДФ-рибозопирофосфатаза.

Фосфоглицерат и несколько сахарных фосфатов, которые являются известными промежуточными продуктами фотосинтетического углеродного цикла Кальвина , стимулируют светозависимую фиксацию углекислого газа изолированными хлоропластами. Эта способность свойственна и некоторым другим метаболитам (например, глюкозо-1-фосфату), из которых принятые промежуточные продукты цикла Кальвина могут быть легко получены известными метаболическими путями.

• Сахар+Фосфаты в рубриках медицинских предметов Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)