ग्लिसराल्डिहाइड: संरचना, विशेषताओं, कार्य - जीवविज्ञान - 2025

Glyceraldehyde केवल तीन है - कार्बन मोनोसैकराइड, जो समय में केवल ट्रायोज। यह एक एल्ड्रीड्रोज़ भी है क्योंकि इसमें एल्डिहाइड समूह है। ग्लिसराल्डिहाइड शब्द ग्लिसरीन और एल्डिहाइड के संयोजन से आता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ग्लिसराल्डिहाइड ग्लिसरीन के समान है, लेकिन कार्बन एक (सी -1) एक एल्डिहाइड है।

ग्लिसराल्डिहाइड का रासायनिक संश्लेषण विभिन्न तरीकों से किया जाता है, उदाहरण के लिए एंजाइम का उपयोग करना। ग्लिसराल्डिहाइड एक काफी प्रतिक्रियाशील अणु है, जो प्रोटीन के बीच क्रॉसलिंक बनाने में सक्षम है।

स्रोत: डच विकिपीडिया पर DrTW

संरचना

ग्लिसराल्डिहाइड में एक असममित या चिरल केंद्र (कार्बन परमाणु 2, सी -2) होता है। यह दो एनैन्टीओमर्स डी (दाएं हाथ के) और एल (बाएं हाथ के) बनाता है, जो विपरीत दिशाओं में ध्रुवीकृत प्रकाश के विमान को घुमाते हैं: डी-ग्लिसराल्डहाइड इसे दाईं ओर और एल-ग्लिसराल्डिहाइड को बाईं ओर मोड़ता है।

D-ग्लिसराल्डिहाइड का विशिष्ट ऑप्टिकल घुमाव, 25 isC पर, + 8.7 and है, और D-ग्लिसराल्डिहाइड का विशिष्ट ऑप्टिकल घूर्णन, 25,C, -8.7º पर है। डी-ग्लिसराल्डहाइड अक्सर प्रकृति में पाया जाता है, मुख्य रूप से ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट के रूप में।

एल-ग्लिसराल्डिहाइड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग कार्बोहाइड्रेट के लिए एक मानक संदर्भ के रूप में किया जाता है। डी-शर्करा जैविक अणुओं में लाजिमी है। ग्लिसराल्डिहाइड का कार्बन 3 (C-3) परमाणु एक हाइड्रोक्सीमेथिलीन समूह (-CH ₂ OH) है।

विशेषताएँ

ग्लिसराल्डिहाइड क्रिस्टल रंगहीन होते हैं और मीठे होते हैं। इस चीनी का अनुभवजन्य सूत्र C ₃ H ₆ O _{3 है} और इसका आणविक भार 90 g / mol है।

जलीय घोल में, डीएल-ग्लिसराल्डिहाइड मुख्य रूप से एल्डिहाइडल के रूप में मौजूद होता है, जो एल्डिहाइड का हाइड्रेटेड रूप है। क्रिस्टलीय डीएल-ग्लिसराल्डिहाइड मंदक है।

एक्स-रे द्वारा ग्लिसराल्डिहाइड क्रिस्टल के विश्लेषण से पता चला है कि उनके पास विषुवत्वीय अभिविन्यास में सभी प्रतिस्थापन के साथ 1,4-डाइऑक्साने के छल्ले हैं।

जलीय घोल में, ग्लिसराल्डिहाइड 1-हाइड्रॉक्सीकॉल फ्री रेडिकल्स और डाइऑक्सीजन उत्पन्न करने वाले ऑटॉक्सिडेशन से गुजरता है, जिससे सुपरऑक्साइड, हाइड्रोजन पेरोक्साइड और हाइड्रोक्सियल रेडिकल जैसे मध्यवर्ती कम हो जाते हैं। यह तेजी से ऑक्सीजन की खपत के साथ जुड़ा हुआ है।

सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस की उपस्थिति में ऑक्सीजन की खपत की दर धीरे-धीरे कम हो जाती है। इससे पता चलता है कि ग्लिसराल्डिहाइड के ऑटॉक्सिडेशन के दौरान सुपरऑक्साइड का गठन होता है। ग्लिसराल्डिहाइड ऑटॉक्सिडेशन का सीमित चरण ग्लिसराल्डिहाइड एनॉलिज़ेशन दर है

डी-ग्लिसराल्डिहाइड का संश्लेषण प्राथमिक और माध्यमिक अमीनो एसिड द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है, कम पीएच मान (3 से 4) पर इष्ट होता है।

विशेषताएं

प्रोटीन के बीच क्रॉस-लिंक में

प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन कई जटिल जैविक प्रक्रियाओं का एक आणविक तंत्र है। ये इंटरैक्शन क्षणिक हो सकते हैं, एक चयापचय पथ में प्रोटीन की बातचीत या सिग्नल का अनुवाद हो सकता है।

रासायनिक पार-लिंक क्षणिक और स्थिर प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन की पहचान करने के लिए एक सीधा तरीका है।

प्रोटीन के बीच क्रॉसलिंकिंग की तकनीक में सहसंयोजक बंधों का निर्माण होता है, जिसके लिए ऐसे एजेंट होते हैं जिनके पास द्विघात प्रतिक्रियाशील समूह होते हैं जो प्रोटीन के अमीनो एसिड अवशेषों के अमीनो और सल्फ़ाइड्रील समूहों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।

विशेष रूप से, एजेंट प्राथमिक अमीनो समूहों (जैसे कि लाइसिन अवशेषों के एप्सिलॉन-अमीनो) के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और एक प्रोटीन सबयूनिट के भीतर और प्रोटीन सबयूनिट्स के बीच क्रॉलिंक्स बनाते हैं।

व्यावसायिक रूप से उपलब्ध क्रॉसलिंकिंग एजेंटों की एक विस्तृत विविधता है। हालांकि ग्लिसराल्डिहाइड एक क्रॉसलिंकिंग एजेंट है, लेकिन ग्लूटाराल्डिहाइड जैसे अन्य लोकप्रिय एजेंट हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि ग्लूटारलडिहाइड प्रोटीन की संरचनात्मक कठोरता को बनाए रखता है, जो कई अध्ययनों में एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है।

अन्य लोकप्रिय एजेंट होमोबिफैक्शनल इमीडोस्टर हैं, जो उनके प्रतिक्रियाशील समूहों के बीच स्पेसर आर्म की लंबाई में भिन्न होते हैं। इमीडोस्टर के कुछ उदाहरण डाइमिथाइल एपिमिडेट (डीएमए), डाइमिथाइल सुबरिमिडेट (डीएमएस), और डाइमिथाइल पीमिलिमिडेट (डीएमपी) हैं।

जिलेटिन microspheres के बीच क्रॉस-लिंक में

जिलेटिन माइक्रोसेफर्स में नियंत्रित दवा के रिलीज के लिए सेवा करने की क्षमता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ये माइक्रोसेफर्स विषाक्त नहीं होते हैं और उनके उत्पाद आसानी से उत्सर्जित होते हैं। हालांकि, जिलेटिन एक घुलनशील बहुलक है, इसलिए इसे दवा वितरण प्रणाली के रूप में काम करने के लिए रासायनिक रूप से संशोधित किया जाना चाहिए।

डी, एल-ग्लिसराल्डिहाइड को एक गैर विषैले क्रॉसलिंकिंग एजेंट (घातक खुराक, चूहों में LD50 आईपी 2000 मिलीग्राम / किग्रा) माना जा सकता है। इसके अलावा, मानव शरीर में, डी-ग्लिसराल्डिहाइड ट्रायोस किनसे द्वारा फास्फोराइलेट किया जाता है। इस तरह, ग्लिसराल्डेहाइड 3-फॉस्फेट का गठन होता है जो ग्लाइकोलाइसिस में प्रवेश करता है।

24 घंटे के लिए डी, एल-ग्लिसराल्डिहाइड के साथ जिलेटिन माइक्रोसॉर्फ़िस का उपचार, कम लाइसिन अमीनो एसिड अवशेषों की कम संख्या के साथ माइक्रोसेफ्रा का उत्पादन करता है। इसलिए, लंबे समय तक माइक्रोसेफर्स की क्षमता, उदाहरण के लिए, क्लोडिनिन हाइड्रोक्लोराइड के प्रभाव, जो एंटीहाइपरटेन्सिव है, का मूल्यांकन किया गया है।

एल्बिनो गिनी सूअरों और चूहों को चमड़े के नीचे इंजेक्शन द्वारा माइक्रोसेफर्स को प्रशासित किया गया था। इंजेक्शन के बाद, सिस्टोलिक रक्तचाप दो घंटे तक कम हो गया, बाद में इसके आधारभूत मूल्य को ठीक किया। इंजेक्शन साइट के ऊतकों का विश्लेषण किया गया था और कोई माइक्रोसेफर्स नहीं पाया गया था, हालांकि सूजन देखी गई थी।

प्रीबायोटिक प्रतिक्रियाओं में

प्रीबायोटिक शर्तों के तहत - जैसे कि प्रारंभिक पृथ्वी द्वारा ग्रहण किए गए - फार्मलाडिहाइड ग्लिसराल्डिहाइड के संश्लेषण के लिए कार्य कर सकता था, रासायनिक प्रक्रियाओं में शामिल एक रासायनिक मध्यवर्ती जो जीवन उत्पन्न कर सकता था।

पिछली परिकल्पना इस तथ्य पर आधारित है कि ग्लाइकोलाइसिस और प्रकाश संश्लेषण दोनों में ग्लिसराल्डेहाइड 3-फॉस्फेट एक चयापचय मध्यवर्ती के रूप में होता है।

एक रासायनिक मॉडल का प्रस्ताव किया गया है जो एक चक्रीय मार्ग से फॉर्मलाडेहाइड से ग्लिसराल्डिहाइड के जैव संश्लेषण की व्याख्या करता है। ग्लिसराल्डिहाइड का संश्लेषण एक टेट्रोज (ketotetrose dot aldotetrose) का उत्पादन करने के लिए ग्लिसराल्डिहाइड के एक अग्रदूत ग्लिसराल्डिहाइड का उत्पादन करने के लिए एक ट्राइसेक (ग्लिसराल्डिहाइड rox dihydroxyacetone) के लिए फार्मलाडेहाइड को मिलाकर ग्लिसराल्डहाइड का संश्लेषण होता है।

ग्लाइकोलडिहाइड के लिए फार्मलाडेहाइड के अलावा चक्र को पूरा करता है। तीनों अणुओं का संश्लेषण फॉर्मलाडिहाइड के छह अणुओं से होता है।

सामान्य तौर पर, शर्करा के प्रीबायोटिक संश्लेषण को फॉर्मोसा प्रतिक्रिया में शामिल माना जाता है, जिसमें थोड़ी मात्रा में ग्लाइकोल्डिहाइड की उपस्थिति में फार्मलाडेहाइड को अल्डोल संक्षेपण प्रतिक्रियाओं द्वारा शर्करा में परिवर्तित किया जाता है।

यह प्रस्तावित किया गया है कि शर्करा (ग्लाइकोल्डिहाइड, ट्रायोज, टेट्रोस) के प्रीबायोटिक ऑक्सीकरण ने पॉलीहाइड्रोक्सीसाइड्स का उत्पादन किया जो ऑटोकैटलिटिक पदार्थों के रूप में कार्य करता है।

लोहे के हाइड्रॉक्साइड पर निर्भर एक ऑक्साइड, लैक्टिक एसिड और ग्लिसराइक एसिड में ग्लिसराल्डिहाइड के रूपांतरण से पता चलता है कि इन हाइड्रॉक्सी एसिड के ऑलिगोइस्टर इस सामग्री की सतह पर हुए थे।

संदर्भ

1. Breslow, R., Ramalingam, V., Appayee, C. 2013. पीएच के एक समारोह के रूप में प्रीबायोटिक स्थितियों के तहत प्राथमिक या माध्यमिक अमीनो एसिड द्वारा ग्लिसराल्डिहाइड संश्लेषण का कैटलिसिस। मूल जीवन विकास जीवमंडल। डीओआई 10.1007 / s11084-013-9347-0।
2. कैरी, एफए, गिउलिआनो, आरएम 2016. कार्बनिक रसायन। मैकग्रा-हिल, न्यूयॉर्क।
3. Robyt, JF 1998. आवश्यक रसायन कार्बोहाइड्रेट। स्प्रिंगर, न्यूयॉर्क।
4. Thornalley, P., Wolff, S., Crabbe, J., Stern, A. 1984. ग्लिसराल्डिहाइड का ऑटॉक्सिडेशन और शारीरिक सरल परिस्थितियों में बफर आयनों द्वारा उत्प्रेरित अन्य मोनोसेकेराइड। बायोचीमिका एट बायोफिसिका एक्टा, 797, 276–287।
5. Vandelli, MA, Rivas, F., Guerra, P., Forni, F., Arletti, R. 2001. जिलेटिन microspheres डी के साथ crosslinked, एक संभावित दवा वितरण प्रणाली के रूप में L-ग्लिसराल्डेथ, तैयारी, लक्षण वर्णन, इन विट्रो में और विवो में अध्ययन करते हैं। इंटरनेशनल जर्नल ऑफ़ फ़ार्मेसीटिक्स, 215, 175-184।
6. वेबर, एएल 1987। तीनों मॉडल: ग्लिसराल्डिहाइड ऊर्जा के स्रोत के रूप में और प्रीबायोटिक संक्षेपण प्रतिक्रियाओं के लिए मोनोमर्स। जीवन की उत्पत्ति, 17, 107-119।