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Ácido 3-fosfoglicérico

El ácido 3-fosfoglicérico ( 3PG , 3-PGA o PGA ) es el ácido conjugado del 3-fosfoglicerato o glicerato 3-fosfato ( GP o G3P ). [1] Este glicerato es un intermediario metabólico bioquímicamente significativo tanto en la glucólisis como en el ciclo de Calvin-Benson . El anión a menudo se denomina PGA cuando se hace referencia al ciclo de Calvin-Benson. En el ciclo de Calvin-Benson, el 3-fosfoglicerato es típicamente el producto de la escisión espontánea de un intermediario inestable de 6 carbonos formado tras la fijación de CO2 . Por lo tanto, se producen dos equivalentes de 3-fosfoglicerato por cada molécula de CO2 que se fija. [2] [3] [4] En la glucólisis, el 3-fosfoglicerato es un intermediario que sigue a la desfosforilación ( reducción ) del 1,3-bisfosfoglicerato . [4] : 14 

Glucólisis

En la vía glucolítica, el 1,3-bisfosfoglicerato se desfosforila para formar ácido 3-fosfoglicérico en una reacción acoplada que produce dos ATP a través de la fosforilación a nivel de sustrato . [5] El único grupo fosfato que queda en la molécula de 3-PGA luego se mueve de un carbono final a un carbono central, produciendo 2-fosfoglicerato. [5] [a] Esta reubicación del grupo fosfato es catalizada por la fosfoglicerato mutasa , una enzima que también cataliza la reacción inversa. [6]

Compuesto C00236 en la base de datos de rutas KEGG . Enzima 2.7.2.3 en la base de datos de rutas KEGG . Compuesto C00197 en la base de datos de rutas KEGG . Enzima 5.4.2.1 en la base de datos de rutas KEGG . Compuesto C00631 en la base de datos de rutas KEGG .

Haga clic en los genes, proteínas y metabolitos que aparecen a continuación para acceder a los artículos correspondientes. [§ 1]

  1. ^ El mapa de la ruta interactiva se puede editar en WikiPathways: "GlycolysisGluconeogenesis_WP534".

Ciclo de Calvin-Benson

En las reacciones independientes de la luz (también conocidas como ciclo de Calvin-Benson), se sintetizan dos moléculas de 3-fosfoglicerato. RuBP , un azúcar de 5 carbonos, sufre una fijación de carbono , catalizada por la enzima rubisco , para convertirse en un intermedio inestable de 6 carbonos. Este intermedio se escinde luego en dos moléculas separadas de 3 carbonos de 3-PGA. [7] Una de las moléculas de 3-PGA resultantes continúa a través del ciclo de Calvin-Benson para regenerarse en RuBP mientras que la otra se reduce para formar una molécula de gliceraldehído 3-fosfato (G3P) en dos pasos: la fosforilación de 3-PGA en ácido 1,3-bisfosfoglicérico a través de la enzima fosfoglicerato quinasa (la reacción inversa observada en la glucólisis) y la posterior catálisis por la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa en G3P. [8] [9] [10] El G3P finalmente reacciona para formar azúcares como glucosa o fructosa o almidones más complejos . [4] : 156  [8] [9]

Síntesis de aminoácidos

El glicerato 3-fosfato (formado a partir del 3-fosfoglicerato) también es un precursor de la serina , que, a su vez, puede crear cisteína y glicina a través del ciclo de la homocisteína . [11] [12] [13]

Medición

El 3-fosfoglicerato se puede separar y medir mediante cromatografía en papel [14], así como con cromatografía en columna y otros métodos de separación cromatográfica. [15] Se puede identificar mediante cromatografía de gases y espectrometría de masas mediante cromatografía líquida y se ha optimizado para su evaluación mediante técnicas de espectrometría de masas en tándem . [1] [16] [17]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab "Ácido 3-fosfoglicérico (HMDB0000807)". Base de datos del metaboloma humano . Centro de innovación en metabolómica . Consultado el 23 de mayo de 2021 .
  2. ^ Berg, JM; Tymoczko, JL; Stryer, L. (2002). Bioquímica (5.ª ed.). Nueva York: WH Freeman and Company . ISBN 0-7167-3051-0.
  3. ^ Nelson, DL; Cox, MM (2000). Lehninger, Principios de bioquímica (3.ª ed.). Nueva York: Worth Publishing. ISBN 1-57259-153-6.
  4. ^ abc Leegood, RC; Sharkey, TD; von Caemmerer, S., eds. (2000). Fotosíntesis: fisiología y metabolismo. Avances en la fotosíntesis. Vol. 9. Kluwer Academic Publishers. doi :10.1007/0-306-48137-5. ISBN 978-0-7923-6143-5.S2CID266763949  .​
  5. ^ ab Centeno, Connie; Sabio, Roberto; Jurukovski, Vladimir; DeSaix, Jean; Choi, Jung; Avissar, Yael (2016). "Glucólisis". Biología. Universidad OpenStax.
  6. ^ Rose, ZB; Dube, S. (1976). "Tasas de fosforilación y desfosforilación de la fosfoglicerato mutasa y la bisfosfoglicerato sintasa". Journal of Biological Chemistry . 251 (16): 4817–4822. doi : 10.1016/S0021-9258(17)33188-5 . PMID  8447.
  7. ^ Andersson, I. (2008). "Catálisis y regulación en Rubisco". Revista de Botánica Experimental . 59 (7): 1555–1568. doi : 10.1093/jxb/ern091 . PMID  18417482.
  8. ^ ab Moran, L. (2007). "El ciclo de Calvin: regeneración". Sandwalk . Consultado el 11 de mayo de 2021 .
  9. ^ ab Pettersson, G.; Ryde-Pettersson, Ulf (1988). "Un modelo matemático del ciclo de fotosíntesis de Calvin". Revista Europea de Bioquímica . 175 (3): 661–672. doi : 10.1111/j.1432-1033.1988.tb14242.x . PMID  3137030.
  10. ^ Fridlyand, LE; Scheibe, R. (1999). "Regulación del ciclo de Calvin para la fijación de CO2 como ejemplo de mecanismos de control general en ciclos metabólicos". Biosystems . 51 (2): 79–93. doi :10.1016/S0303-2647(99)00017-9. PMID  10482420.
  11. ^ Igamberdiev, AU; Kleczkowski, LA (2018). "Las vías gliceradas y fosforiladas de la síntesis de serina en plantas: las ramas de la glucólisis vegetal que vinculan el metabolismo del carbono y el nitrógeno". Frontiers in Plant Science . 9 (318): 318. doi : 10.3389/fpls.2018.00318 . PMC 5861185 . PMID  29593770. 
  12. ^ Ichihara, A.; Greenberg, DM (1955). "Vía de formación de serina a partir de carbohidratos en el hígado de rata". PNAS . 41 (9): 605–609. Bibcode :1955PNAS...41..605I. doi : 10.1073/pnas.41.9.605 . JSTOR  89140. PMC 528146 . PMID  16589713. 
  13. ^ Hanford, J.; Davies, DD (1958). "Formación de fosfoserina a partir de 3-fosfoglicerato en plantas superiores". Nature . 182 (4634): 532–533. Bibcode :1958Natur.182..532H. doi :10.1038/182532a0. S2CID  4192791.
  14. ^ Cowgill, RW; Pizer, LI (1956). "Purificación y algunas propiedades de la mutasa del ácido fosforilglicérico del músculo esquelético del conejo". Journal of Biological Chemistry . 223 (2): 885–895. doi : 10.1016/S0021-9258(18)65087-2 . PMID  13385236.
  15. ^ Hofer, HW (1974). "Separación de metabolitos glucolíticos mediante cromatografía en columna". Analytical Biochemistry . 61 (1): 54–61. doi :10.1016/0003-2697(74)90332-7. PMID  4278264.
  16. ^ Shibayama, J.; Yuzyuk, TN; Cox, J.; et al. (2015). "Remodelación metabólica en insuficiencia cardíaca moderada inducida por estimulación sincrónica frente a disincrónica: estudio integrado de metabolómica y proteómica". PLOS ONE . ​​10 (3): e0118974. Bibcode :2015PLoSO..1018974S. doi : 10.1371/journal.pone.0118974 . PMC 4366225 . PMID  25790351. 
  17. ^ Xu, J.; Zhai, Y.; Feng, L. (2019). "Un método analítico optimizado para la cuantificación dirigida a células de metabolitos primarios en el ciclo del ácido tricarboxílico y la glucólisis mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas en tándem y su aplicación en tres tipos de líneas celulares hepáticas". Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis . 171 : 171–179. doi :10.1016/j.jpba.2019.04.022. PMID  31005043. S2CID  125170446.
  1. ^ Tenga en cuenta que el 3-fosfoglicerato y el 2-fosfoglicerato son isómeros entre sí.