HEPTOSES: विशेषताओं, जैविक महत्व, संश्लेषण - जीवविज्ञान - 2025

Heptoses सात कार्बन होने मोनोसैक्राइड कर रहे हैं और साथ अनुभवजन्य सूत्र सी ₇ एच ₁₄ हे ₇ । ये शर्करा, जैसे कि अन्य मोनोसेकेराइड, पॉलीहाइड्रॉक्सिलेटेड होते हैं और हो सकते हैं: एल्डोहेप्टोस, जिसमें कार्बन एक पर एल्डिहाइड फ़ंक्शन होता है, या केटोएप्टोस, जिनका कार्बन 2 में कीटोन समूह होता है।

उपापचय चयापचय पथों में संश्लेषित होते हैं, जैसे प्रकाश संश्लेषण के केल्विन चक्र और पैंटोज फॉस्फेट मार्ग के गैर-ऑक्सीडेटिव चरण। वे Escherichia coli, Klebsiella sp।, Neisseria sp।, Proteus sp।, Pududomonas sp, Salmonella sp।, Shigella sp, And, जैसे Gram-negative बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में lipo-polysaccharides (LPS) के घटक हैं। विब्रियो सपा।

स्रोत: फ़वस्कोनोस

विशेषताएँ

हेक्सोस, हेक्सोस के समान, मुख्य रूप से उनके चक्रीय रूप में मौजूद हैं। Aldoheptoses में पांच असममित कार्बन होते हैं और एक pyranose बनाने के लिए चक्र होता है। इसके विपरीत, केटोएप्टोस के पास चार असममित कार्बन होते हैं, जहां वे पिरामिड भी बनाते हैं।

जीवित जीवों में एक बहुत ही सामान्य प्राकृतिक कीटोएप्टोज सेडोहेप्टुलोज है। यह चीनी जानवरों में प्रकाश संश्लेषण और कार्बोहाइड्रेट चयापचय में हेक्सोज शर्करा के निर्माण में महत्वपूर्ण है।

जब sedoheptulose को तनु खनिज अम्ल में गर्म किया जाता है, तो यह एक संतुलन खनिज मिश्रण बनाता है, जहाँ 80% को 2,7-anhydro-β-D-altro-heptulopyranose और 20% sedoheptulose के रूप में क्रिस्टलीकृत किया जाता है।

हेप्टोस का रासायनिक निर्धारण सल्फ्यूरिक एसिड और सिस्टीन, डिपेनहिलमाइन और फ्लोरोग्लुकिनोल के साथ किया जाता है। कुछ शर्तों के तहत, अन्य शर्करा से हेप्टोज को अलग करना संभव है। यह भी aldoheptoses और ketoheptoses के बीच अंतर कर सकता है।

कई एल्डोहेप्टोस में ग्लिसो-डी-मेनोहेप्टोस कॉन्फ़िगरेशन है। हेप्टोज, एक साथ आठ-कार्बन कीटो शुगर एसिड (3-डीऑक्सी-डी-माननो-2-ऑक्टुलोसोनिक एसिड, एक कुडो चीनी), एलपीएस के संरचनात्मक घटक हैं, जो बैक्टीरिया के लिपिड बाईलेयर की बाहरी झिल्ली में होते हैं। ।

एलपीएस को पानी के मिश्रण में 45% फिनोल का उपयोग करके निकाला जा सकता है। फिर, हेपेटोस और केडीओ शर्करा को वर्णमिति और क्रोमैटोग्राफिक तकनीकों द्वारा पहचाना जा सकता है।

हिपेटोज का जैविक महत्व

प्रकाश संश्लेषण और पेंटोस फॉस्फेट मार्ग में

सीओ ₂ के आत्मसात द्वारा उत्पादित त्रिक फॉस्फेट, ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट और डिहाइड्रॉक्सीसिटोन फॉस्फेट को परिवर्तित करने वाले एंजाइम, क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में पाए जाते हैं । तीन फॉस्फेट के गठन और कार्बन की वसूली, सीओ ₂ के निर्धारण को _फिर से शुरू करने के लिए, कैल्विन चक्र के दो चरणों का गठन किया।

कार्बन रिकवरी चरण के दौरान, एंजाइम एल्डोलस एरिथ्रोस 4-फॉस्फेट (एक चार-कार्बन मेटाबोलाइट (E4P)) और डायहाइड्रोक्सीकेटोन फॉस्फेट (एक तीन-कार्बन मेटाबोलाइट) को sedoheptulose 1,7-bisphosphate में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है। ।

इस कीटोएप्टोस को कई चरणों द्वारा परिवर्तित किया जाता है, जो कि एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होता है, रिबुलोज 1,5-बिस्फोस्फेट में।

रिबुलोस 1,5-बिसफ़ॉस्फ़ेट केल्विन चक्र की दीक्षा मेटाबोलाइट है। इसके अलावा, sedoheptulose 7-फॉस्फेट (S7P) का जैवसंश्लेषण पेंटोस फॉस्फेट मार्ग में होता है, जो सभी जीवित जीवों में मौजूद एक मार्ग है। इस मामले में, एक ट्रांसकेटोलैस की कार्रवाई दो फॉस्फेट पेंटोस को एस 7 पी और ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट (जीएपी) में बदल देती है।

फिर, एक ट्रांसलेंडोलेस और एक ट्रांसकेटोलस द्वारा उत्प्रेरित दो चरणों के माध्यम से, S7P और GAP फ्रुक्टोज -6-फॉस्फेट और GAP में बदल जाते हैं। दोनों ग्लाइकोलाइसिस के मेटाबोलाइट हैं।

लिपो-पॉलीसेकेराइड्स (LPS) में

हेप्टोज बैक्टीरिया के कैप्सूल के लिपोपॉलेसेकेराइड और पॉलीसेकेराइड में मौजूद होते हैं। Enterobacteriaceae में LPS के संरचनात्मक रूप में लिपिड A होता है, जिसमें β - (1®6) बंधन द्वारा जुड़े 2-एमिनो-2-डीऑक्सी-डी-ग्लूकोज का डिमर होता है। इसमें दो फॉस्फेट एस्टर और लंबी श्रृंखला फैटी एसिड समूह हैं।

लिपिड ए एक केंद्रीय क्षेत्र में तीन शर्करा केडो और केटोडॉक्सोएक्टुलोसोनिक एसिड के पुल से जुड़ा होता है, जो ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड (2®7) द्वारा जुड़ा होता है। यह क्षेत्र एल-ग्लिसेरो-डी-मेननोएप्टोस हेप्टोस से जुड़ा हुआ है, अल्फा एनोमेरिक कॉन्फ़िगरेशन के साथ। एक ओ-एंटीजेनिक क्षेत्र है।

यह संरचनात्मक आकृति ग्राम नकारात्मक बैक्टीरिया में मौजूद है, जैसे कि एस्चेरिचिया कोली, क्लेबसिएला सपा।, योसिनिया सपा।, स्यूडोमोनास सपा।, साल्मोनेला सपा।, साथ ही अन्य रोगजनक बैक्टीरिया।

हेप्टोस के वेरिएंट होते हैं जिनमें ओलिगोसेकेराइड्स में पाइरोसोज के स्टीरियोकेंटर के विभिन्न विन्यास शामिल हैं, साथ ही पॉलीसेकेराइड में साइड चेन भी शामिल हैं। डी-ग्लिसोरो-डी-मन्नो-हेप्टोप्रानोसिल येरसिनिया एंटरोकॉलीटिका, कॉक्सिएला बर्नेटी, मैनहेमिया हेमोलिटिका, एरोमोनस हाइड्रोफिला और वाइबेर सैल्मोनिडा में मौजूद है।

हेप्टोस डी-ग्लिसेरो-डी-माननो-हेप्टोस एलपीएस ऑफ़ प्रोटियस और हेमोफिलस इन्फ्लुएंजा उपभेदों के बाहरी क्षेत्र में साइड चेन इकाइयों के रूप में मौजूद हैं; और α - (1®3) या α - (1®2) से जुड़ी छोटी ओलिगोमेरिक साइड चेन के रूप में, क्लेबसिएला न्यूमोनी एलपीएस स्ट्रक्चरल मोटिफ से जुड़ा हुआ है।

विब्रियो कॉलेरी उपभेदों में, ओ-एंटीजेनिक क्षेत्र में डी-ग्लिसरो-डी-माननो-हेप्टोस दोनों विसंगति विन्यास (अल्फा और बीटा) के साथ है।

बैक्टीरिया के ग्लाइकोप्रोटीन में

इसकी सतह परतें (S लेयर्स) समान प्रोटीन सबयूनिट्स से बनी होती हैं, जो इसे दो-आयामी संगठन में कवर करती हैं। वे ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया और आर्कबैक्टीरिया में पाए जाते हैं। इस परत में प्रोटीन में ग्लाइकोपेप्टाइड होते हैं जो पॉलीसैकराइड श्रृंखलाओं से बढ़े होते हैं।

Aneurinibacillus थर्मोएरोफिलस के ग्लाइकोप्रोटीन, एक ग्राम पॉजिटिव जीवाणु, जिसमें डिसैक्राइड की इकाइयाँ ®3 होती हैं।

ग्लाइकोप्रोटीन के कार्यों में से एक आसंजन है। उदाहरण के लिए, एक ग्लाइकोप्रोटीन है जिसने ई। कोलाई उपभेदों में एक ऑटोट्रांसपर्स प्रोटीन (एआईडीए-आई) के रूप में आसंजन को मापा। ग्लाइकोप्रोटीन बायोसिंथेसिस ग्लाइकोसिलेट ट्रांसफ़ेसेस द्वारा होता है, जैसे कि हेप्टोसिल ट्रांसफ़रेज़, जिसमें एडीपी ग्लिसरो-मैनो-हेप्टोज़ की आवश्यकता होती है।

संश्लेषण

रासायनिक संश्लेषण और सक्रिय हेप्टोज फॉस्फेट और हेप्टोज न्यूक्लियोटाइड के रासायनिक और एंजाइमेटिक तरीकों के संयोजन ने उन चयापचय मार्गों को स्पष्ट करना संभव बना दिया है जो सूक्ष्मजीव इन पदार्थों का उत्पादन करने के लिए उपयोग करते हैं।

कई संश्लेषण विधियाँ एल-ग्लिसेरो-डी-माननो-हेप्टोज़ को संश्लेषित करने के लिए 6-एपिमेरिक मैनो-हेप्टोज़ तैयार करती हैं। ये विधियाँ ग्रिगार्ड अभिकर्मकों का उपयोग करते हुए एनोमेरिक कार्बन, या एल्डिहाइड समूह से श्रृंखला को बढ़ाने पर आधारित हैं। ग्लाइकोसिलेशन एसाइल रक्षा समूहों की उपस्थिति में किया जाता है।

इस तरह, α -anomeric कॉन्फ़िगरेशन को संरक्षित करने वाला स्टीरियोकंट्रोल है। एनोमेरिक थियोग्लाइकोसाइड्स और ट्राइक्लोरोएसेटिमिडेट डेरिवेटिव हेप्टोसिल समूह दाताओं के रूप में काम करते हैं। अधिक हाल की प्रक्रियाओं में recent -हेप्टोसाइड्स और 6-डीऑक्सी-हेप्टोसाइड डेरिवेटिव के चयनात्मक गठन शामिल हैं।

सक्रिय हेप्टोज-न्यूक्लियोटाइड जैवसंश्लेषण सेडोहेप्टुलोज 7-फॉस्फेट से शुरू होता है, जिसे डी-ग्लिसरो-डी-मेनो-हेप्टोज 7-फॉस्फेट में बदल दिया जाता है। एक फॉस्फोम्यूटेस को एनोमेरिक हेप्टोसिल फॉस्फेट बनाने का प्रस्ताव दिया गया है। फिर, एक हेप्टोसिल ट्रांसफरेज़ एडीपी डी-ग्लिसरो-डी-माननो-हेप्टोज़ के गठन को उत्प्रेरित करता है।

अंत में, एक एपिसोड एडीपी डी-ग्लिसरो-डी-मेनो-हेप्टोज के कॉन्फ़िगरेशन को एडीपी एल-ग्लिसरो-डी-मेनो-हेप्टोज में बदल देता है।

इसके अतिरिक्त, उन तंत्रों का पता लगाने के लिए रासायनिक अध्ययन किए गए हैं जिनके द्वारा ये एंजाइम कैटेलिसिस करते हैं। उदाहरण के लिए, वे बेंज़िलेटेड बेंज़िल मैनोपॉपीरोसाइड का उपयोग करते हैं, जो कि मैनूरोनिक व्युत्पन्न देने के लिए ऑक्सीकरण होता है।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ उपचार manouronic व्युत्पन्न को डायजेओकेटोन में बदल देता है। डायज़ोबेंज़िल फॉस्फोरिक के साथ उपचार से एल-ग्लिसरो-7-फॉस्फेट और डी-ग्लिसरो-7-फॉस्फेट का मिश्रण तैयार होता है।

संदर्भ

1. Collins, PM 2006. सीडी-रोम के साथ कार्बोहाइड्रेट का शब्दकोश। चैपमैन एंड हॉल / सीआरसी, बोका रैटन।
2. कुई, एसडब्ल्यू 2005। खाद्य कार्बोहाइड्रेट: रसायन विज्ञान, भौतिक गुण, और अनुप्रयोग। सीआरसी प्रेस, बोका रैटन।
3. फेरियर, आरजे 2000। कार्बोहाइड्रेट रसायन विज्ञान: मोनोसैकराइड, डिसाकार्इड और विशिष्ट ओलिगोसेकेराइड। रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री, कैम्ब्रिज।
4. हॉफ़स्टैड, टी। 1974. हेप्टोज़ का वितरण और जीवाणुनाशक में 2-कीटो-3-डीऑक्सी-ऑक्टोनेट। जर्नल ऑफ़ जनरल माइक्रोबायोलॉजी, 85, 314–320
5. कोसमा, पी। 2008. बैक्टीरियल हेप्टोस का संश्लेषण, संश्लेषण और जैवसंश्लेषण। वर्तमान कार्बनिक रसायन विज्ञान, 12, 1021-1039।
6. नेल्सन, डीएल, कॉक्स, एमएम 2017. जैव रसायन के लेहिंगर सिद्धांत। डब्ल्यूएच फ्रीमैन, न्यूयॉर्क।
7. पिगमैन, डब्ल्यू। 1957। कार्बोहाइड्रेट: रसायन विज्ञान, जैव रसायन, शरीर विज्ञान। अकादमिक प्रेस, न्यू यार्क।
8. पिगमैन, डब्ल्यू।, हॉर्टन, डी। 1970. कार्बोहाइड्रेट: रसायन विज्ञान और जैव रसायन। अकादमिक प्रेस, न्यू यार्क।
9. सिनोट, एमएल 2007। कार्बोहाइड्रेट रसायन विज्ञान और जैव रसायन संरचना और तंत्र। रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री, कैम्ब्रिज।
10. स्टिक, आरवी, विलियम्स, एसजे 2009। कार्बोहाइड्रेट: जीवन के आवश्यक अणु। एल्सेवियर, एम्स्टर्डम।
11. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008। जैव रसायन विज्ञान के मूल तत्व - आणविक स्तर पर जीवन। विली, होबोकेन।