甘油醛:布局,特性,功能

的 甘油醛 它是唯一的三碳单糖,也是唯一的三糖。它也是醛糖三糖,由于它具有醛基。甘油醛一词来自甘油和醛的组合。这是由于甘油醛与甘油相似,但是碳原子(C-1)是醛。甘油醛的化学合成通过差别的方法进行,比方使用酶。甘油醛是一种相当生动的分子,可以或许在卵白质之间形成交联。甘油醛具有不对称或手性中心(碳原子2,C-2)。它形成两个对映异构体D(右旋)和L(左旋),使偏振光平面朝相反的方向旋转:D-甘油醛将其

甘油醛:结构,特征,功能

内容:

甘油醛 它是唯一的三碳单糖,也是唯一的三糖。它也是醛糖三糖,由于它具有醛基。甘油醛一词来自甘油和醛的组合。这是由于甘油醛与甘油相似,但是碳原子(C-1)是醛。

甘油醛的化学合成通过差别的方法进行,比方使用酶。甘油醛是一种相当生动的分子,可以或许在卵白质之间形成交联。

布局体

甘油醛具有不对称或手性中心(碳原子2,C-2)。它形成两个对映异构体D(右旋)和L(左旋),使偏振光平面朝相反的方向旋转:D-甘油醛将其向右旋转,L-甘油醛向左。

D-甘油醛在25ºC时的比旋光度为+8.7º,D-甘油醛在25ºC时的比旋光度为-8.7º。自然界中常常发现D-甘油醛,重要是3-磷酸甘油醛。

L-甘油醛构型用作碳水化合物的尺度参考。 D-糖在生物分子中触目皆是。甘油醛的碳3(C-3)原子是羟甲基(-CH 2 哦)。

特点

甘油醛晶体无色且具有甜味。这种糖的履历公式是C 3 H 6 要么 3 其分子量为90克/摩尔。

在水溶液中,DL-甘油醛重要以醛的情势存在,其为醛的水合情势。结晶的DL-甘油醛为二聚体。

用X射线分析甘油醛晶体表明它们具有1,4-二恶烷环,全部代替基都在赤道取向上。

在水溶液中,甘油醛发生自氧化,天生1-羟烷基自由基和双氧还原中间体,比方超氧化物,过氧化氢和氢轴自由基。这与快速耗氧有关。

在超氧化物歧化酶的存在下,耗氧速率迟钝降低。这表明在甘油醛的自氧化過逞中形成了超氧化物。甘油醛自氧化的限定步骤是甘油醛烯化的速率

D-甘油醛的合成被伯氨基酸和仲氨基酸催化,在低pH值(3至4)下受到青睐。

特性 在卵白质之间的交联中

卵白质-卵白质相互作用是多种庞杂生物過逞的分子机制。这些相互作用可以是瞬时的,可以是卵白质在代谢途径中的相互作用或信号的翻译。

化学交联是判定瞬时和稳定的卵白质-卵白质相互作用的直接方法。

卵白质之间的交联技能包括共价键的形成,为此使用具有双功能反响基团的试剂,该双功能反响基团与卵白质氨基酸残基的氨基和巯基反响。

详细地,所述试剂与伯氨基基团(比方赖氨酸残基的ε-氨基!)反响并在卵白质亚基内和卵白质亚基之间形成交联。

有多种可商购的交联剂。尽管甘油醛是一种交联剂,但另有其他更受欢迎的试剂,比方戊二醛。这是由于戊二醛保持了卵白质的布局刚性,这是很多研究的重要要求。

其他受欢迎的试剂是同双功能酰亚胺酯,它们的反响性基团之间的隔断臂长度差别。酰亚胺酯的一些例子是are酸二甲酯(DMA),次亚氨酸二甲酯(DMS)和pimilimidate二甲基(DMP)。

在明胶微球之间的交联中

明胶微球具有控制药物开释的潜力。这是由于这些微球是无毒的,而且它们的产品很轻易分泌。但是,明胶是一种可溶性聚合物,因此必须对其进行化学修饰以用作药物运送系统。

D,L-甘油醛可以被以为是一种无毒的交联剂(大鼠的致死剂量LD50 i.p.为2000 mg / kg)。别的,在人体中,D-甘油醛被三糖激酶磷酸化。这样,形成了进入糖酵解的3-磷酸甘油醛。

用D,L-甘油醛处置明胶微球24小时,产生具有淘汰的游离赖氨酸氨基酸残基数量的微球。因此,已经评估了微球延伸抗高血压的本领,比方盐酸氯丁定的作用。

通过皮下注射将微球施用给白化豚鼠和大鼠。注射后,紧缩压降落了两个小时,随后恢复了其基线值。分析了注射部位组织,尽管察看到炎症,但未发现微球。

在益生元反响中

在益生元条件下(比方地球早期所假定的条件),甲醛大概有助于甘油醛的合成,甘油醛是一种化学中间体,大概参与生命的化学過逞。

先前的假设基于以下事实:糖酵解和光互助用都将3-磷酸甘油醛作为代谢中间体。

已经提出了化学模型,该化学模型讲明了通过循环途径从甲醛生物合成甘油醛。甘油醛的合成是通过将甲醛添加到三糖(甘油醛↔二羟基丙酮)中以产生四聚体(酮戊糖↔aldotetrose),天生糖醛(甘油醛的前体)来进行的。

将甲醛添加到糖醛中完成循环。由六分子甲醛合成两分子三糖。

通常,糖的益生元合成被以为与福尔摩沙反响有关,此中甲醛在少量糖醛存在下通过醛醇缩合反响转化为糖。

已经提出,糖(糖醛,三糖,四糖)的益生元氧化产生了充当自催化物质的聚羟基酸。

甘油醛向乳酸和甘油酸(依靠于氢氧化铁的氧化物)的转化表明!这些羟基酸的低聚酯发生在该质料的表面上。

参考文献
  1. Breslow,R.,Ramalingam,V.,Appayee,C.2013。在益生元条件下,伯氨基酸或仲氨基酸催化的甘油醛合成与pH的关系。劈头生命进化生物球。 DOI 10.1007 / s11084-013-9347-0。
  2. Carey,F. A.,Giuliano,R.M.2016。有机化学。纽约麦格劳-希尔。
  3. 罗比(Robyt) 1998.碳水化合物化学要点。纽约斯普林格。
  4. Thornalley,P.,Wolff,S.,Crabbe,J.,Stern,A.1984。在缓冲条件下催化的生理条件下甘油醛和其他简单单糖的自氧化。 Biochimica et Biophysica Acta,797,276-287。
  5. Vandelli,MA,Rivas,F.,Guerra,P.,Forni,F.,Arletti,R.2001。明胶微球与D,L-甘油醛交联作为潜在的药物递送系统:制备,表征,体内外学习。国际药学杂志,215,175–184。
  6. 韦伯(美国) 1987年。三糖模型:甘油醛作为能源和益生元缩合反响的单体。生命劈头,17,107-119。

怎么确定甘油醛是D还是L

甘油醛 (glyceraldehyde (glyceral))是一个 丙糖 , 化学式 为 C 3 H 6 O 3 ,是最简单的 醛糖 。它是有甜味的无色 晶体 ,作为 糖类 代谢 的中间产物,同时也在 D -/ L -标志中作为尺度物。

甘油醛与 二羟基丙酮 都可通过 甘油 的暖和 氧化 制备。氧化剂可以是 过氧化氢 ,用二价 铁 盐 催化 。 L - 山梨糖 氧化断裂可得到 L -甘油醛。 D - 果糖 氧化断裂可得 D -甘油醛。

甘油醛轻易发生 烯醇 化转化为二羟基丙酮( Lob!ry-de Bruyn-van Ekenstein转化 ),水溶液中与后者形成均衡混合物,称为 丙糖 。其醛基较生动,一样平常以甲醇 缩醛 的情势保存。

D -/ L -标志 [ 编辑 ]

甘油醛有一个 手性 中心,存在两个 对映异构体 ,分别称为 R -及 S -型。

单糖 和 胺基酸 可按 D -、 L -标志。两个系列的分别是以 甘油醛 的布局为比较尺度,并根据 费歇尔投影式 中最下面一个不对称碳原子的构型决定。若单糖的该 手性 碳原子与 D -甘油醛相同,羟基位于右端,则标志为 D -系列;若与 L -甘油醛相同,羟基位于左端(Left对应 L -),则标志为 L -系列。这种标志方法是历史上鑑定糖类布局而遗留下来的。19世纪末期,在不知道两种甘油醛异构体中手性原子的绝对构型的环境下,化学家人为地将右旋的甘油醛定为费歇尔投影式中羟基在右的异构体,称为 D -异构体;将左旋的定为羟基在左的甘油醛,称为 L -异构体,并以此为底子,将许多可以转化为甘油醛或与甘油醛在布局上相关的化合物按 D -/ L -方法标志。1951年的X射线晶体分析确认,右旋甘油醛的绝对构型的确是 D -型布局的,与当初的推测恰恰吻合。

D -/ L -方法标志胺基酸时,羧基位于上端,R代替基位于下端。若氨基在左,则定为 L -胺基酸;若在右则定为 D -胺基酸。

需要留意的是, D -、 L -标志与 R -/ S -标志、-(-)-/-(+)-旋光标志并无直接关系,而且 D -、 L -标志有许多不足,比较严谨的是用系统定名法和普通定名法来区分差别的化合物。

参考资料 [ 编辑 ]

  • Merck Index , 11th Edition, 4376 .
  • 延伸阅读 [ 编辑 ]

    2021届苏高中化学竞赛理论辅导课件-有机化学(基础)14糖类化合物(共40张PPT)

    2020-06-17

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