Isomeras

Om Isomeras:

Isomeras är namnet på en klass av enzymer som kan omvandla molekyler från en isomer till en annan. Dessa isomeraser är en nyckelkomponent i bildandet och försämringen av intramolekylära omarrangemang.
När detta inträffar fås endast en produkt av ett enda substrat. Även om produkten delar en gemensam molekylformel med substratet kommer den att skilja sig åt i bindningskonnektivitet eller rumsligt arrangemang.

Isomerasemekanism
Isomeraserna är nyckeln till katalysering i olika reaktioner i många biologiska processer. Vanliga exempel kan vara metabolism av kolhydrater och glykolys.
Isomeraser har en rad olika mekanismer.
Epimerisering, I Calvincykeln, till exempel när D-ribulose-5-fosfat omvandlas till D-xylulose-5-fosfat av ribulosfosfat 3-epimeras. Den enda skillnaden i stereokemi mellan substratet och produkten är vid det tredje kolet i kedjan. Den underliggande mekanismen kräver att det tredje kolet deprotoneras för att bilda en reaktiv enolatintermediat.
Intramolekylär överföring, Chorismat mutas är ett intramolekylärt transferas som katalyserar omvandlingen av chorismat till prefenat. Detta används ibland som en prekursor för L-tyrosin och L-fenylalanin i vissa bakterier och flora. Denna reaktion är en Claisen-omläggning som kan ske med eller utan isomeras. Det är dock så att hastigheten ökar exponentiellt i närvaro av chorismatmutas. Reaktionen går genom ett stolsövergångstillstånd med substratet i en transdiaxial position med isomeraset som selektivt binder stolsövergångstillståndet. Den exakta katalysmekanismen är ännu inte känd.
Intramolekylär oxidoreduktion, Isopentenyldifosfat (IPP) isomeras ses i kolesterolsyntesen, särskilt när det katalyserar omvandlingen av isopentenyldifosfat (IPP) till dimetylallyldifosfat (DMAPP). Här omorganiseras en stabil kol-kol dubbelbindning för att skapa en mycket elektrofil allylisk isomer.
Ringutvidgning och -kontraktion, Ett mycket illustrativt exempel på ringöppning och -kontraktion är isomeriseringen av glukos till fruktos. Med andra ord isomeriseringen av en aldehyd med en sexdelad ring till en keton med en femdelad ring. Omvandlingen av D-glukos-6-fosfat till D-fruktos-6-fosfat katalyseras av glukos-6-fosfatisomeras, ett intramolekylärt oxidoreduktas. Reaktionen kräver att ringen öppnas för att bilda en aldos via syra/bas-katalys. Detta leder till bildandet av en efterföljande cis-endiolintermediat. Således bildas en ketos och därefter stängs ringen igen.

Isomerasfunktion
Isomeras har ett brett spektrum av funktioner i allt från medicin till livsmedelstillverkning. Brister i isomeraser har varit kända för att leda till sjukdomar hos människor som t.ex. fosfohexosisomerasbrist och triosefosfatisomerasbrist.
Det kanske vanligaste användningsområdet för isomeras är dock vid tillverkning av bordssocker där glukosisomeras katalyserar omvandlingen av D-xylose och D-glukos till D-xylulosa och D-fruktos.

Isomerasets struktur
Strukturella isomerer är olika ordnade i termer av en annan ordning av bindningar och/eller olika bindningskonnektivitet från varandra. Ta till exempel hexan och dess fyra andra isomeriska former; 2,2-dimetylbutan och 2,3-dimetylbutan, 2-metylpentan, 3-metylpentan.
Stereoisomerer är isomerer som har samma ordningsföljd för enskilda bindningar och samma konnektivitet. Det tredimensionella arrangemanget av bundna atomer skiljer sig dock åt. 2-buten finns till exempel i två isomera former: cis-2-buten och trans-2-buten.
Underkategorierna av isomeraser är exempel på enzymer som katalyserar interkonverteringen av stereoisomerer. Intramolekylära lyaser, oxidoreduktas och transferaser katalyserar å andra sidan interkonverteringen av strukturella isomerer.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.