- Estrutura
- Caracteristicas
- Recursos
- Em ligações cruzadas entre proteínas
- Nas ligações cruzadas entre microesferas de gelatina
- Em reações pré-bióticas
- Referências
O gliceraldeído é o único monossacarídeo de três carbonos, que na época era a única triose. Também é uma aldotriose porque tem um grupo aldeído. A palavra gliceraldeído vem da combinação de glicerina e aldeído. Isso ocorre porque o gliceraldeído é semelhante à glicerina, mas o carbono um (C-1) é um aldeído.
A síntese química do gliceraldeído é realizada por diferentes métodos, por exemplo, usando enzimas. O gliceraldeído é uma molécula bastante reativa, podendo formar ligações cruzadas entre proteínas.
Fonte: DrTW na Wikipedia holandesa
Estrutura
O gliceraldeído possui um centro assimétrico ou quiral (o átomo de carbono 2, C-2). Forma dois enantiômeros D (destro) e L (canhoto), que giram o plano da luz polarizada em direções opostas: o D-gliceraldeído o vira para a direita e o L-gliceraldeído para a esquerda.
A rotação óptica específica do D-gliceraldeído, a 25 ºC, é de + 8,7º, e a rotação óptica específica do D-gliceraldeído, a 25 ºC, é de -8,7º. O D-gliceraldeído é freqüentemente encontrado na natureza, principalmente como gliceraldeído 3-fosfato.
A configuração do L-gliceraldeído é usada como referência padrão para carboidratos. D-açúcares abundam em moléculas biológicas. O átomo de carbono 3 (C-3) do gliceraldeído é um grupo hidroximetileno (-CH 2 OH).
Caracteristicas
Os cristais de gliceraldeído são incolores e têm um sabor doce. A fórmula empírica deste açúcar é C 3 H 6 O 3 e seu peso molecular é 90 g / mol.
Em solução aquosa, o DL-gliceraldeído está presente principalmente como aldeidrol, que é uma forma hidratada do aldeído. O DL-gliceraldeído cristalino é dimérico.
A análise de cristais de gliceraldeído por raios X mostrou que eles possuem anéis de 1,4-dioxano com todos os substituintes na orientação equatorial.
Em solução aquosa, o gliceraldeído sofre autoxidação gerando radicais livres 1-hidroxialquil e intermediários redutores de dioxigênio, como superóxido, peróxido de hidrogênio e radicais hidroaxiais. Isso está associado ao rápido consumo de oxigênio.
A taxa de consumo de oxigênio diminui lentamente na presença de superóxido dismutase. Isso sugere que há formação de superóxido durante a autoxidação do gliceraldeído. A etapa limitante da autoxidação de gliceraldeído é a taxa de enolização de gliceraldeído
A síntese do D-gliceraldeído é catalisada por aminoácidos primários e secundários, sendo favorecida em baixos valores de pH (3 a 4).
Recursos
Em ligações cruzadas entre proteínas
A interação proteína-proteína é um mecanismo molecular de múltiplos processos biológicos complexos. Essas interações podem ser transitórias, seja a interação de proteínas em uma via metabólica ou a tradução do sinal.
As ligações cruzadas químicas são um método direto para identificar interações proteína-proteína transitórias e estáveis.
A técnica de reticulação entre proteínas consiste na formação de ligações covalentes, para as quais são utilizados agentes que possuem grupos reativos bifuncionais que reagem com os grupos amino e sulfidrila dos resíduos de aminoácidos das proteínas.
Especificamente, os agentes reagem com grupos amino primários (como o epsilon-amino de resíduos de lisina) e formam ligações cruzadas tanto dentro de uma subunidade de proteína quanto entre as subunidades de proteína.
Existe uma grande variedade de agentes de reticulação disponíveis comercialmente. Embora o gliceraldeído seja um agente de reticulação, existem outros agentes mais populares, como o glutaraldeído. Isso ocorre porque o glutaraldeído mantém a rigidez estrutural da proteína, que é um requisito importante em muitos estudos.
Outros agentes populares são os imidoésteres homobifuncionais, que variam no comprimento do braço espaçador entre seus grupos reativos. Alguns exemplos de imidoésteres são dimetil apimidato (DMA), dimetil suberimidato (DMS) e dimetil pimilimidato (DMP).
Nas ligações cruzadas entre microesferas de gelatina
As microesferas de gelatina têm o potencial de servir para liberação controlada de drogas. Isso ocorre porque essas microesferas não são tóxicas e seus produtos são facilmente excretados. No entanto, a gelatina é um polímero solúvel, por isso deve ser quimicamente modificado para servir como um sistema de liberação de drogas.
O D, L-gliceraldeído pode ser considerado um agente de reticulação não tóxico (a dose letal, LD50 ip em ratos é 2.000 mg / kg). Além disso, no corpo humano, o D-gliceraldeído é fosforilado pela triose quinase. Desta forma, o gliceraldeído 3-fosfato é formado e entra na glicólise.
O tratamento de microesferas de gelatina com D, L-gliceraldeído por 24 horas produz microesferas com um número reduzido de resíduos de aminoácidos de lisina livres. Portanto, foi avaliada a capacidade das microesferas de prolongar, por exemplo, o efeito do cloridrato de clodinina, que é anti-hipertensivo.
As microesferas foram administradas por injeção subcutânea a cobaias e ratos albinos. Após a injeção, a pressão arterial sistólica diminuiu por duas horas, recuperando posteriormente o valor basal. Os tecidos do local da injeção foram analisados e não foram encontradas microesferas, embora tenha sido observada inflamação.
Em reações pré-bióticas
Em condições pré-bióticas - como as assumidas pela Terra primitiva - o formaldeído poderia ter servido para a síntese do gliceraldeído, um intermediário químico envolvido nos processos químicos que poderiam ter originado a vida.
A hipótese anterior é baseada no fato de que tanto a glicólise quanto a fotossíntese possuem o gliceraldeído 3-fosfato como intermediário metabólico.
Foi proposto um modelo químico que explica a biossíntese do gliceraldeído a partir do formaldeído por uma via cíclica. A síntese do gliceraldeído ocorre pela adição de formaldeído a uma triose (gliceraldeído ↔ dihidroxiacetona) para produzir uma tetrose (cetotetrose ↔ aldotetrose), produzindo glicoaldeído, um precursor do gliceraldeído.
A adição de formaldeído ao glicoaldeído completa o ciclo. A síntese de duas moléculas de triose ocorre a partir de seis moléculas de formaldeído.
Em geral, acredita-se que a síntese prebiótica de açúcares esteja envolvida na reação de Formosa, na qual o formaldeído na presença de uma pequena quantidade de glicoaldeído é convertido em açúcares por reações de condensação de aldol.
Foi proposto que a oxidação prebiótica de açúcares (glicoaldeído, trioses, tetroses) produziu poli-hidroxiácidos que atuam como substâncias autocatalíticas.
A conversão do gliceraldeído em ácido lático e ácido glicérico, um óxido dependente do hidróxido de ferro, sugere que os oligoésteres desses hidroxiácidos ocorreram na superfície desse material.
Referências
- Breslow, R., Ramalingam, V., Appayee, C. 2013. Catálise da síntese de gliceraldeído por aminoácidos primários ou secundários em condições pré-bióticas em função do pH. Biosphera da evolução da vida de origem. DOI 10.1007 / s11084-013-9347-0.
- Carey, FA, Giuliano, RM 2016. Organic Química. McGraw-Hill, Nova York.
- Robyt, JF 1998. Essentials of Carbohydrate Chemistry. Springer, Nova York.
- Thornalley, P., Wolff, S., Crabbe, J., Stern, A. 1984. The autoxidation of glyceraldehyde and other simple monossaccharides sob condições fisiológicas catalisadas por íons tampão. Biochimica et Biophysica Acta, 797, 276-287.
- Vandelli, MA, Rivas, F., Guerra, P., Forni, F., Arletti, R. 2001. Microesferas de gelatina reticuladas com D, L-gliceraldeído como um sistema potencial de liberação de drogas: preparação, caracterização, in vitro e in vivo estudos. International Journal of Pharmaceutics, 215, 175-184.
- Weber, AL 1987. O modelo da triose: o gliceraldeído como fonte de energia e monômeros para reações de condensação prebiótica. Origins of Life, 17, 107-119.