甘油醛：结构，特征，功能 - 生物学 - 2025

的甘油醛是只有三个 - 碳单糖，这在当时唯一丙糖。它也是醛糖三糖，因为它具有醛基。甘油醛一词来自甘油和醛的组合。这是因为甘油醛类似于甘油，但是碳原子（C-1）是醛。

甘油醛的化学合成通过不同的方法进行，例如使用酶。甘油醛是一种相当活泼的分子，能够在蛋白质之间形成交联。

资料来源：荷兰维基百科的DrTW

结构体

甘油醛具有不对称或手性中心（碳原子2，C-2）。它形成两个对映异构体D（右旋）和L（左旋），使偏振光平面朝相反的方向旋转：D-甘油醛将其向右旋转，L-甘油醛向左。

D-甘油醛在25ºC时的比旋光度为+8.7º，D-甘油醛在25ºC时的比旋光度为-8.7º。自然界中经常发现D-甘油醛，主要是3-磷酸甘油醛。

L-甘油醛构型用作碳水化合物的标准参考。D-糖在生物分子中比比皆是。甘油醛的碳3（C-3）原子是羟甲基（-CH ₂ OH）。

特点

甘油醛晶体无色，味甜。该糖的经验式为C ₃ H ₆ O ₃，分子量为90 g / mol。

在水溶液中，DL-甘油醛主要作为醛的水合形式存在。结晶的DL-甘油醛为二聚体。

用X射线分析甘油醛晶体表明它们具有1，4-二恶烷环，所有取代基都在赤道取向上。

在水溶液中，甘油醛发生自氧化，生成1-羟烷基自由基和还原二氧的中间体，例如超氧化物，过氧化氢和氢轴自由基。这与快速耗氧有关。

在超氧化物歧化酶的存在下，耗氧速率缓慢降低。这表明在甘油醛的自氧化过程中形成了超氧化物。甘油醛自氧化的限制步骤是甘油醛烯化率

D-甘油醛的合成被伯氨基酸和仲氨基酸催化，在低pH值（3至4）下受到青睐。

特征

在蛋白质之间的交联中

蛋白质-蛋白质相互作用是多种复杂生物过程的分子机制。这些相互作用可以是瞬时的，可以是代谢途径中蛋白质的相互作用或信号的翻译。

化学交联是鉴定瞬时和稳定的蛋白质-蛋白质相互作用的直接方法。

蛋白质之间的交联技术包括共价键的形成，为此使用具有双功能反应性基团的试剂，该反应基团与蛋白质的氨基酸残基的氨基和巯基反应。

具体地，所述试剂与伯氨基基团（例如赖氨酸残基的ε-氨基）反应并在蛋白质亚基内和蛋白质亚基之间形成交联。

有多种可商购的交联剂。尽管甘油醛是交联剂，但还有其他更受欢迎的试剂，例如戊二醛。这是因为戊二醛保持了蛋白质的结构刚性，这在许多研究中都是重要的要求。

其他流行的试剂是同双功能酰亚胺酯，它们的反应性基团之间的间隔臂长度不同。酰亚胺酯的一些例子是酸二甲酯（DMA），次亚磺酸二甲酯（DMS）和pimilimidate二甲基（DMP）。

在明胶微球之间的交联中

明胶微球具有控制药物释放的潜力。这是因为这些微球无毒，而且其产品很容易排泄。但是，明胶是一种可溶性聚合物，因此必须对其进行化学修饰以用作药物输送系统。

D，L-甘油醛可视为无毒交联剂（致死剂量，大鼠的LD50 ip为2000 mg / kg）。此外，在人体中，D-甘油醛被三糖激酶磷酸化。这样，形成了进入糖酵解的3-磷酸甘油醛。

用D，L-甘油醛处理明胶微球24小时，产生具有减少的游离赖氨酸氨基酸残基数目的微球。因此，已经评估了微球延长抗高血压的能力，例如盐酸氯丁定的作用。

通过皮下注射将微球施用给白化豚鼠和大鼠。注射后，收缩压下降了两个小时，随后恢复了其基线值。分析了注射部位组织，尽管观察到炎症，但未发现微球。

在益生元反应中

在益生元条件下（例如地球早期所假设的条件），甲醛可能有助于甘油醛的合成，甘油醛是一种化学中间体，可能参与生命的化学过程。

先前的假设基于以下事实：糖酵解和光合作用都将3-磷酸甘油醛作为代谢中间体。

已经提出了化学模型，该化学模型解释了通过循环途径从甲醛生物合成甘油醛。甘油醛的合成是通过将甲醛添加到三糖（甘油醛↔二羟基丙酮）中以产生四聚体（酮戊糖↔aldotetrose）而产生的，糖醛是甘油醛的前体。

将甲醛添加到糖醛中完成循环。由六分子甲醛合成两分子三糖。

通常，据信糖的益生元合成参与了台塑反应，其中甲醛在少量糖醛存在下通过醛醇缩合反应转化为糖。

已经提出，糖（糖醛，三糖，四糖）的益生元氧化产生多羟基酸，其充当自催化物质。

甘油醛向乳酸和甘油酸（依赖于氢氧化铁的氧化物）的转化表明这些羟基酸的低聚酯发生在该材料的表面上。

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