1,3-bisfosfoglycerinsyra

1,3-bisfosfoglycerat är den konjugerade basen av 1,3-bisfosfoglycerinsyra. Den är fosforylerad vid nummer 1 och 3 kolhydrater. Resultatet av denna fosforylering ger 1,3BPG viktiga biologiska egenskaper såsom förmågan att fosforylera ADP för att bilda energilagringsmolekylen ATP.

I glykolysEdit

D-glyceraldehyd-3-fosfat	glyceraldehydfosfatdehydrogenas		1,3-bisfosfo-D-glycerat	3-fosfoglyceratkinas		3-fosfo-D-glycerat
	NAD+ + Pi	NADH + H+		ADP	ATP
	NAD+ + Pi	NADH + H+		ADP	ATP
	glyceraldehydfosfatdehydrogenas			3-fosfoglyceratkinas

Substans C00118 i KEGG Pathway Database. Enzym 1.2.1.12 i KEGG Pathway Database. Föreningen C00236 i KEGG Pathway Database. Enzym 2.7.2.3 i KEGG Pathway Database. Compound C00197 at KEGG Pathway Database.

Som tidigare nämnts är 1,3BPG en metabolisk intermediär i den glykolytiska vägen. Det skapas genom exergonisk oxidation av aldehyden i G3P. Resultatet av denna oxidation är omvandlingen av aldehydgruppen till en karboxylsyregrupp som driver bildandet av en acylfosfatbindning. Detta är för övrigt det enda steget i den glykolytiska vägen där NAD+ omvandlas till NADH. Bildningsreaktionen av 1,3BPG kräver närvaro av ett enzym som kallas glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenas.

Den energirika acylfosfatbindningen av 1,3BPG är viktig vid andning eftersom den bidrar till bildandet av ATP. Den ATP-molekyl som bildas under följande reaktion är den första molekyl som produceras under respirationen. Reaktionen sker enligt följande;

1,3-bisfosfoglycerat + ADP ⇌ 3-fosfoglycerat + ATP

Överföringen av ett oorganiskt fosfat från 1,3BPG:s karboxylgrupp till ADP för att bilda ATP är reversibel på grund av ett lågt ΔG. Detta beror på att en acylfosfatbindning klyvs samtidigt som en annan skapas. Denna reaktion är inte naturligt spontan och kräver närvaro av en katalysator. Denna roll spelas av enzymet fosfoglyceratkinas. Under reaktionen genomgår fosfoglyceratkinas en substratinducerad konformationsförändring som liknar ett annat metaboliskt enzym som kallas hexokinas.

Då två molekyler glyceraldehyd-3-fosfat bildas under glykolysen från en molekyl glukos, kan 1,3BPG sägas vara ansvarig för två av de tio molekyler ATP som produceras under hela processen. Glykolysen använder också två ATP-molekyler i sina inledande skeden som ett engagerat och irreversibelt steg. Därför är glykolysen inte reversibel och har en nettoproduktion av två ATP-molekyler och två NADH-molekyler. De två NADH-molekylerna producerar själva cirka 3 ATP-molekyler vardera.

Klicka på gener, proteiner och metaboliter nedan för att länka till respektive artikel.

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

|{{{bSize}}}px|alt=Glykolys och glukoneogenes redigera]]

I CalvincykelnRedigera

1,3-BPG har en mycket likartad roll i Calvincykeln som dess roll i den glykolytiska vägen. Av denna anledning sägs de båda reaktionerna vara analoga. Reaktionsvägen är dock i praktiken omvänd. Den enda andra stora skillnaden mellan de två reaktionerna är att NADPH används som elektrondonator i Calvincykeln medan NAD+ används som elektronacceptor i glykolysen. I denna reaktionscykel har 1,3BPG sitt ursprung i 3-fosfoglycerat och omvandlas till glyceraldehyd-3-fosfat genom verkan av specifika enzymer.

I motsats till liknande reaktioner i den glykolytiska vägen producerar 1,3BPG i calvincykeln inte ATP utan använder det i stället. Av denna anledning kan det anses vara ett irreversibelt och engagerat steg i cykeln. Resultatet av denna del av cykeln är att en oorganisk fosfat avlägsnas från 1,3BPG som en vätejon och att två elektroner läggs till föreningen+.

I fullständig motsats till reaktionen i den glykolytiska vägen katalyserar enzymet fosfoglyceratkinas reduktionen av 1,3BPG:s karboxylgrupp för att i stället bilda en aldehyd. Denna reaktion frigör också en oorganisk fosfatmolekyl som sedan används som energi för donation av elektroner från omvandlingen av NADPH till NADP+. Övervakar detta senare skede av reaktionen gör enzymet glyceraldehydfosfatdehydrogenas.

Vid syreöverföringRedigera

Under normal ämnesomsättning hos människor går cirka 20 % av den 1,3BPG som produceras inte vidare i den glykolytiska vägen. Den leds i stället genom en alternativ väg som inbegriper reduktion av ATP i erytrocyterna. Under denna alternativa väg omvandlas den till en liknande molekyl som kallas 2,3-bisfosfoglycerinsyra (2,3BPG). 2,3BPG används som en mekanism för att övervaka att syre frigörs effektivt från hemoglobin. Nivåerna av denna 1,3BPG kommer att öka i patientens blod när syrehalten är låg, eftersom detta är en av acklimatiseringsmekanismerna. Låga syrenivåer utlöser en ökning av 1,3BPG-nivåerna, vilket i sin tur höjer nivån av 2,3BPG, vilket förändrar effektiviteten av syrets dissociation från hemoglobin.