TRIOSE: CARACTÉRISTIQUES ET FONCTIONS DANS LE CORPS - LA BIOLOGIE - 2025

Les trioses sont des monosaccharides à trois carbones dont la formule chimique est empirique C ₃ H ₆ O ₆. Il existe deux trioses: le glycéraldéhyde (un aldose) et la dihydroxyacétone (une cétose). Les trioses sont importants dans le métabolisme car ils relient trois voies métaboliques: la glycolyse, la gluconéogenèse et la voie du pentose phosphate.

Lors de la photosynthèse, le cycle de Calvin est une source de trioses qui servent à la biosynthèse du fructose-6-phosphate. Ce sucre, de manière phosphorylée, est transformé par étapes catalysées enzymatiquement en polysaccharides de réserve ou de structure.

Source: Wesalius

Les trioses participent à la biosynthèse des lipides qui font partie des membranes cellulaires et des adipocytes.

caractéristiques

L'aldose glycéraldéhyde a un atome de carbone chiral et a donc deux énantiomères, le L-glycéraldéhyde et le D-glycéraldéhyde. Les énantiomères D et L ont des caractéristiques chimiques et physiques différentes.

Le D-glycéraldéhyde fait tourner le plan de la lumière polarisée vers la droite (+) et a une rotation D, à 25 ° C, de + 8,7 °, tandis que le L-glycéraldéhyde fait tourner le plan de la lumière polarisée vers la gauche (-) et a une rotation D, à 25 ° C, de -8,7 °.

Le carbone chiral du glycéraldéhyde est le carbone 2 (C-2), qui est un alcool secondaire. La projection de Fischer représente le groupe hydroxyle (-OH) du D-glycéraldéhyde à droite et le groupe OH- du L-glycéraldéhyde à gauche.

La dihydroxyacétone n'a pas de carbones chiraux et n'a pas de formes énantiomères. L'ajout d'un groupe hydroxyméthylène (-CHOH) au glycéraldéhyde ou à la dihydroxyacétone permet la création d'un nouveau centre chiral. Par conséquent, le sucre est tétrose car il a quatre carbones.

L'ajout d'un groupe -CHOH au tétrose crée un nouveau centre chiral. Le sucre formé est un pentose. Vous pouvez continuer à ajouter des groupes -CHOH jusqu'à ce que vous atteigniez un maximum de dix carbones.

Fonctions dans le corps

Les trioses comme intermédiaires dans la glycolyse, la gluconéogenèse et la voie du pentose phosphate

La glycolyse consiste en la décomposition de la molécule de glucose en deux molécules de pyruvate pour produire de l'énergie. Cet itinéraire comporte deux phases: 1) phase préparatoire, ou consommation d'énergie; 2) phase de production d'électricité. Le premier est celui qui produit les trioses.

Dans la première phase, la teneur en énergie libre du glucose est augmentée par la formation de phosphoesters. Dans cette phase, l'adénosine triphosphate (ATP) est le donneur de phosphate. Cette phase aboutit à la conversion du phosphoester fructose 1,6-bisphosphate (F1,6BP) en deux trioses phosphate, glycéraldéhyde 3-phosphate (GA3P) et dihydroxyacétone phosphate (DHAP).

La gluconéogenèse est la biosynthèse du glucose à partir du pyruvate et d'autres intermédiaires. Il utilise toutes les enzymes de glycolyse qui catalysent des réactions dont la variation d'énergie de Gibbs standard biochimique est en équilibre (ΔGº '~ 0). Pour cette raison, la glycolyse et la gluconéogenèse ont des intermédiaires communs, y compris GA3P et DHAP.

La voie du pentose phosphate comprend deux étapes: une phase oxydante pour le glucose-6-phosphate et une autre pour la formation de NADPH et de ribose-5-phosphate. Dans la seconde phase, le ribose 5-phosphate est converti en intermédiaires de glycolyse, F1,6BP et GA3P.

Les trioses et le cycle de Calvin

La photosynthèse est divisée en deux étapes. Dans le premier cas, des réactions dépendant de la lumière se produisent et produisent du NADPH et de l'ATP. Ces substances sont utilisées dans la seconde, dans laquelle il y a fixation du dioxyde de carbone et formation d'hexoses à partir de trioses par une voie connue sous le nom de cycle de Calvin.

Dans le cycle de Calvin, l'enzyme ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase / oxygénase (rubisco) catalyse la liaison covalente du CO ₂ au pentose ribulose 1,5-bisphosphate et rompt l'intermédiaire instable à six carbones en deux molécules de trois atomes de carbone: 3-phosphoglycérate.

Grâce à des réactions enzymatiques qui incluent la phosphorylation et la réduction du 3-phosphoglycérate, en utilisant l'ATP et le NADP, du GA3P est produit. Ce métabolite est converti en fructose 1,6-bisphosphate (F1,6BP) par une voie métabolique similaire à la gluconéogenèse.

Par l'action d'une phosphatase, F1,6BP est converti en fructose-6-phosphate. Ensuite, une phosphohexose isomérase produit du glucose 6-phosphate (Glc6P). Enfin, une épimérase convertit Glc6P en glucose 1-phosphate, qui est utilisé pour la biosynthèse de l'amidon.

Trioses et lipides des membranes biologiques et des adipocytes

GA3P et DHAP peuvent former du phosphate de glycérol qui est un métabolite nécessaire à la biosynthèse des triacylglycérols et des glycérolipides. En effet, les deux trioses phosphate peuvent être interconvertis par une réaction catalysée par la triose phosphate isomérase, qui maintient les deux trioses en équilibre.

L'enzyme glycérol-phosphate déshydrogénase catalyse une réaction d'oxydoréduction, dans laquelle le NADH fait don d'une paire d'électrons à la DHAP pour former le glycérol 3-phosphate et le NAD ⁺. Le 3-phosphate de L-glycérol fait partie du squelette phospholipidique qui fait partie de la structure des membranes biologiques.

Le glycérol est prochiral, il manque de carbones asymétriques, mais quand l'un de ses deux alcools primaires forme un phosphoester, il peut être correctement appelé L-glycérol 3-phosphate ou D-glycérol 3-phosphate.

Les glycérophospholipides sont également appelés phosphoglycérides, étant appelés dérivés de l'acide phosphatidique. Les phosphoglycérides peuvent former des phosphoacylglycérols en formant des liaisons ester avec deux acides gras. Dans ce cas, le produit résultant est le 1,2-phosphodiacylglycérol, qui est un composant important des membranes.

Une glycérophosphatase catalyse l'hydrolyse du groupe phosphate du glycérol 3-phosphate, produisant du glycérol plus du phosphate. Le glycérol peut servir de métabolite de départ pour la biosynthèse des triacylglycérides, qui sont communs dans les adipocytes.

Trioses et membranes d'archéobactéries

Semblable aux eubactéries et aux eucaryotes, le glycérol 3-phosphate est formé à partir de triose phosphate (GA3P et DHAP). Cependant, il existe des différences: la première est que le glycérol 3-phosphate dans les membranes des archéobactéries est de configuration L, tandis que dans les membranes des eubactéries et des eucaryotes, il est de la configuration D.

Une deuxième différence est que les membranes des archéobactéries forment des liaisons esters avec deux longues chaînes hydrocarbonées de groupes isoprénoïdes, tandis que chez les eubactéries et les eucaryotes, le glycérol forme des liaisons esters (1,2-diacylglycérol) avec deux chaînes hydrocarbonées d'acides gras.

Une troisième différence est que, dans les membranes des archéobactéries, les substituants du groupement phosphate et du glycérol 3-phosphate sont différents de ceux des eubactéries et des eucaryotes. Par exemple, le groupement phosphate est lié au disaccharide α-glucopyranosyl- (1®2) - β-galactofuranose.

Références

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