Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
1,3 Бисфосфоглицерин қышқылы (1,3 бисфосфоглицерат немесе 1,3BPG) – тірі организмдердің көпшілігінде, мүмкін, барлығында кездесетін 3 көміртекті органикалық молекула. Ол негізінен тыныс алу кезіндегі гликолизде және фотосинтез кезіндегі Кальвин циклында метаболизмдік аралық зат ретінде қатысады. 1,3BPG – глицерат-3-фосфаты мен глицеральдегид-3-фосфаты арасындағы CO2 бекіту/тотығу кезіндегі өтпелі саты. 1,3BPG сонымен қатар 2,3-бисфосфоглицераттың алдындағы зат, ол өз кезегінде гликолиттік жолдың реакциялық аралық бөлігі болып табылады.
1,3 Bisphosphoglyceric acid (1,3 Bisphosphoglycerate or 1,3BPG) is a 3 carbon organic molecule present in most, if not all, living organisms. It primarily exists as a metabolic intermediate in both glycolysis during respiration and the Calvin cycle during photosynthesis. 1,3BPG is a transitional stage between glycerate 3 phosphate and glyceraldehyde 3 phosphate during the fixation/reduction of CO2. 1,3BPG is also a precursor to 2,3 bisphosphoglycerate which in turn is a reaction intermediate in the glycolytic pathway.
Биологиялық құрылымы мен рөлі
1,3 Бисфосфоглицерат – 1,3 бисфосфоглицерин қышқылының конъюгациялық негізі. Ол 1 және 3 көміртек атомдарында фосфорланған. Бұл фосфорланудың нәтижесінде 1,3BPG энергия сақтау молекуласы АТФ-ты құру үшін АДФ-ты фосфорлау қабілеті сияқты маңызды биологиялық қасиеттерге ие болады.
1,3 Bisphosphoglycerate is the conjugate base of 1,3 bisphosphoglyceric acid. It is phosphorylated at the number 1 and 3 carbons. The result of this phosphorylation gives 1,3BPG important biological properties such as the ability to phosphorylate ADP to form the energy storage molecule ATP.
Кальвин циклында
1,3 BPG Кальвин циклында гликолиттік жолдағы рөліне өте ұқсас рөл атқарады. Сондықтан екі реакция да аналогты реакциялар деп есептеледі. Дегенмен, реакция жолы тиімді түрде кері жүреді. Екі реакцияның арасындағы басты айырмашылық – Кальвин циклында NADPH электрон доноры ретінде, ал гликолизде NAD+ электрон қабылдағышы ретінде қолданылады. Бұл реакция циклында 1,3BPG 3-фосфоглицераттан түзіледі және белгілі бір ферменттердің әрекетімен глицеральдегид-3-фосфатына айналады. Гликолиттік жолдың ұқсас реакцияларынан айырмасы, Кальвин циклында 1,3BPG АТФ-ты өндірмейді, керісінше пайдаланады. Осы себепті, бұл циклдегі қайтарымсыз және міндетті қадам деп қарастырылуы мүмкін. Циклдің осы бөлімінің нәтижесінде 1,3BPG-ден сутегі ионы түрінде бейорганикалық фосфат алынып, қосылысқа екі электрон қосылады. Гликолиттік жол реакциясының толық керісінше, фермент фосфоглицераткиназа 1,3BPG-нің карбоксил тобын альдегидке дейін тотықтырады. Бұл реакция бейорганикалық фосфат молекуласын да босатады, ол NADPH-тің NADP+-ға тотығуынан электронды беруге қажетті энергия ретінде қолданылады. Бұл соңғы сатылды глицеральдегид фосфат дегидрогеназа ферменті қадағалайды.
1,3 BPG has a very similar role in the Calvin cycle to its role in the glycolytic pathway. For this reason both reactions are said to be analogous. However the reaction pathway is effectively reversed. The only other major difference between the two reactions is that NADPH is used as an electron donor in the calvin cycle whilst NAD+ is used as an electron acceptor in glycolysis. In this reaction cycle 1,3BPG originates from 3 phosphoglycerate and is made into glyceraldehyde 3 phosphate by the action of specific enzymes. Contrary to the similar reactions of the glycolytic pathway, 1,3BPG in the Calvin cycle does not produce ATP but instead uses it. For this reason it can be considered to be an irreversible and committed step in the cycle. The outcome of this section of the cycle is an inorganic phosphate is removed from 1,3BPG as a hydrogen ion and two electrons are added to the compound+. In complete reverse of the glycolytic pathway reaction, the enzyme phosphoglycerate kinase catalyses the reduction of the carboxyl group of 1,3BPG to form an aldehyde instead. This reaction also releases an inorganic phosphate molecule which is subsequently used as energy for the donation of electrons from the conversion of NADPH to NADP+. Overseeing this latter stage of the reaction is the enzyme glyceraldehyde phosphate dehydrogenase.
Қысқылтегін беруде
Адам организміндегі қалыпты метаболизм кезінде пайда болатын 1,3BPG-нің шамамен 20% гликолиз жолымен одан әрі өңделмейді. Оның орнына, ол қызыл қан жасушаларында АТФ-тің тотығуына байланысты баламалы жолға бағытталады. Осы баламалы жол арқылы ол 2,3-бисфосфоглицерин қышқылы (2,3BPG) деп аталатын ұқсас молекулаға айналады. 2,3BPG гемоглобиннен оттекті тиімді босатуды реттеу механизмі ретінде қолданылады. Науқастың қанындағы 1,3BPG деңгейі оттегі деңгейі төмендеген кезде артады, себебі бұл бейімделу механизмдерінің бірі. Оттегінің төмен деңгейі 1,3BPG деңгейінің жоғарылауына себеп болады, ол өз кезегінде 2,3BPG деңгейін көтереді, бұл гемоглобиннен оттектің бөліну тиімділігін өзгертеді.
During normal metabolism in humans approximately 20% of the 1,3BPG produced does not go any further in the glycolytic pathway. It is instead shunted through an alternate pathway involving the reduction of ATP in the red blood cells. During this alternate pathway it is made into a similar molecule called 2,3 bisphosphoglyceric acid (2,3BPG). 2,3BPG is used as a mechanism to oversee the efficient release of oxygen from hemoglobin. Levels of this 1,3BPG will raise in a patient's blood when oxygen levels are low as this is one of the mechanisms of acclimatization. Low oxygen levels trigger a rise in 1,3BPG levels which in turn raises the level of 2,3BPG which alters the efficiency of oxygen dissociation from hemoglobin.