Glyceraldehyd-3-fosfát

Glyceraldehyd-3-fosfát^[1] (G3P) je metabolit, ktorý sa vyskytuje ako medziprodukt v niekoľkých dôležitých metabolických dráhach všetkých organizmov.^[1][2][3][4] Je to anión monofosforečnanového esteru glyceraldehydu.

Glyceraldehyd-3-fosfát
Glyceraldehyd-3-fosfát
Glyceraldehyd-3-fosfát
Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec	C3H7O6P
Synonymá	Kyselina (R)-2-hydroxy-3-oxopropyldihydrogénfosforečná, D-glyceraldehyd-3-fosfát 3-fosfoglyceraldehyd, G3P, GA3P, GAP
Fyzikálne vlastnosti
Molárna hmotnosť	170,058 g/mol
Ďalšie informácie
Číslo CAS	591-59-3
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.
Chemický portál

Nezamieňať s heslami glycerol-3-fosfát alebo 3-fosfoglycerát.

Intermediát v glykolýze a glukoneogenéze

G3P je dôležitý medziprodukt, ktorý vzniká v metabolizme sacharidov, hlavne v glykolýze a glukoneogenéze. Vzniká v troch reverzibilných reakciách:^[1][2]

• Z fruktóza-1,6-bisfosfátu pôsobením aldolázy

fruktóza-1,6-bisfosfát	aldoláza	glyceraldehyd-3-fosfát		dihydroxyacetónfosfát
			+

Číslovanie uhlíkových atómov ukazuje, ktorú časť fruktózy tvoria jednotlivé triózy.

• Z dihydroxyacetónfosfátu (DHAP) pôsobením triózafosfátizomerázy

dihydroxyacetónfosfát	triózafosfátizomeráza		glyceraldehyd-3-fosfát

• Z 1,3-bisfosfoglycerátu pôsobením glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenázy

glyceraldehyd-3-fosfát	glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza		1,3-bisfosfoglycerát
	NAD+ + Pi	NADH + H+
	NAD+ + Pi	NADH + H+

Touto poslednou reakciou sa premieňa ďalej v glykolýze, počas ktorej dochádza k rozkladu glukózy za vzniku pyruvátu.

Glyceraldehyd-3-fosfát vystupuje i v metabolizme fruktózy.^[2]

Spojenie s ostatnými dráhami

G3P je dôležitý, pretože takto umožňuje glycerolu (v podobe DHAP) vstúpiť do glykolýzy a glukoneogenézy. Podobne sa G3P účastní pentózafosfátovej dráhy.^[1]

Intermediát v pentózafosfátovej dráhe

Bližšie informácie v hlavnom článku: Pentózafosfátová dráha

Glyceraldehyd-3-fosfát sa účastní i pentózafosfátovej dráhy. Vzniká ako medziprodukt presunu dvoj- a trojuhlíkových skupín z jedného sacharidu na druhý, počas ktorého dochádza k regenerácii glukóza-6-fosfátu z ribulóza-5-fosfátu.^[1][2]

Intermediát vo fotosyntéze

Počas svetlej fázy fotosyntézy u rastlín vznikajú dva ekvivalenty 3-fosfoglycerátu (3PG), kedy dochádza k spojeniu molekuly oxidu uhličitého s ribulóza-1,5-bisfosfátom (RuBP) vďaka enzýmu RuBISCO.^[2] Následne sa počas Calvinovho cyklu 3PG sa mení na G3P vďaka ATP a NADPH.^[1] Tým vzniká ADP, P_i a NADP⁺ pre ďalšie použitie. RuBP sa potom regeneruje z G3P, ktorý zároveň vstupuje do glukoneogenézy, kde z neho vzniká glukóza.^[1]

G3P je zvyčajne vnímaný ako prvý koncový produkt fotosyntézy,^[2] keďže sa dá okamžie použiť ako živina na zisk energie alebo spojiť s inými zlúčeninami na tvorbu monosacharidov, napríklad glukózy, ktorú je možné presunúť do iných buniek alebo uložiť v podobe nerozpustných polysacharidov (škrob, glykogén).

Celková rovnica

• fixácia: 6 CO₂ + 6 RuBP (+ 12 ATP + 12 NADPH) →12 G3P (trojuhlíkové) (+ 12 ADP + 12 P_i + 12 NADP⁺ + H⁺)
• regenerácia: 10 G3P (+ 6 ATP) → 6 RuBP (+ 6 ADP + 6 P_i)
• syntéza: 2 G3P → glukóza (šesťuhlíková)

V iných biosyntézach

Glyceraldehyd-3-fosfát zároveň vystupuje v biosyntéze tryptofánu, esenciálnej aminokyseliny, ktorú ľudské telo nedokáže syntetizovať. V jednom z posledných krokov dochádza k jeho štiepeniu počas syntézy indolu, ktorý tvorí postranný reťazec tryptofánu.^[2]

G3P takisto vystupuje v biosyntéza tiamínu (vitamínu B₁), ktorý ľudské telo takisto nedokáže syntetizovať.^{[chýba zdroj]}