Frutosa 1,6-bisfosfato

A frutosa 1, 6-bisfosfato (ou frutosa-1, 6-difosfato, tamén escrita frutosa 1, 6-difosfato) é unha molécula de frutosa fosforilada nos carbonos 1 e 6. A forma β-D deste composto é moi común nas células e é un dos metabolitos formados na glicólise e gliconeoxénese.
Os fosfatos que contén están ionizados a pH celular, polo que é unha molécula cargada na célula. Isto fai que non poida atravesar a membrana plasmática e saír da célula, polo que se ve obrigada a participar na ruta glicolítica do citosol celular. Este mecanismo de fosforilación e confinamento dentro da célula utilízase tamén con outros azucres. Papel na glicólise
A frutosa 1, 6-bisfosfato é un intermediario da glicólise. Orixínase pola fosforilación da frutosa 6-fosfato catalizada pola fosfofrutoquinase, reacción na que se gasta ATP, que proporciona o fosfato que se une ao carbono 1 do azucre. Esta é unha das reaccións de "cebado" (carga de enerxía) da glicólise, e esta enerxía que se gasta agora en forma de ATP recuperarase con ganancia nas reaccións finais da glicólise.
Esta reacción é esencialmente irreversible nas condicións celulares, polo que é un punto de control da glicólise. O encima inhíbese cando hai moito ATP na célula e actívase en caso contrario ou cando hai moito ADP e AMP (que son produtos da degradación do ATP). Tamén se inhibe cando na célula hai moitos produtos que poden producir facilmente enerxía (ATP) como o citrato ou ácidos graxos. . Unha vez formada a frutosa 1, 6-bisfosfato (Fru-1, 6-DP) é hidrolizada por unha aldolase, que rompe a molécula en dúas, orixinando dúas triosas-fosfato, o gliceraldehido 3-fosfato (G3P) e a dihidroxiacetona fosfato (DHAP), que continúan a ruta glicolítica. Neste caso a reacción é reversible. A frutosa 1, 6-bisfosfato actúa como un activador alostérico da piruvato quinase. Papel na gliconeoxénese
A frutosa 1, 6-bisfosfato intervén tamén na gliconeoxénese. A molécula orixínase na gliconeoxénese pola reacción do gliceraldehido 3-fosfato e a dihidroxiacetona-fosfato, que é inversa á da glicólise. Pero a segunda reacción da ruta na que intervén a frutosa 1, 6-bisfosfato é a súa transformación en frutosa 6-fosfato, que, aínda que é a transformación contraria á que ocorre na glicólise, é unha reacción distinta e intervén outro encima, xa que a reacción glicolítica non é reversible. Na gliconeoxénese a frutosa 1, 6-bisfosfato hidrolízase pola acción do encima frutosa difosfatase, rendendo frutosa 6-fosfato e fosfato libre. Esta reacción non é reversible. frutosa 1, 6-bisfosfato + H2O → frutosa 6-fosfato + Pi Papel na fotosíntese
No ciclo de Calvin da fase escura da fotosíntese a reacción entre unha molécula de gliceraldehido 3-fosfato e dihidroxiacetona fosfato dá lugar a unha molécula de frutosa 1, 6-bisfosfato. Esta, despois, perde un dos fosfatos, orixinando frutosa 6-fosfato. Quelación do ferro
A frutosa 1, 6-bisfosfato foi implicada na capacidade de secuestrar o ión ferro Fe(II), que é a forma soluble do ferro, que orixina cando se oxida o ión insoluble Fe(III), o cal pode xerar especies reactivas do osíxeno. A capacidade da frutosa 1, 6-bisfosfato de unirse ao Fe(II) pode evitar a formación de ditos produtos e actuar como antioxidante no corpo. Certas enfermidades neurodexenerativas, como a enfermidade de Alzheimer e a de Parkinson, foron relacionadas con depósitos metálicos con grande contido de ferro nos tecidos, pero non se sabe se a frutosa 1, 6-bisfosfato pode mitigar eses efectos. Historia
A frutosa 1, 6-bisfosfato tamén se chama éster de Harden-Young en honor dos seus dous descubridores. A principios do século XX Arthur Harden e William J. Young ampliaron os estudos de Eduard Buchner sobre a fermentación alcohólica nos que descubriron un azucre fosfatado intermediario, que recibiu inicialmente o nome de éster de Harden-Young, e que posteriormente se determinou que era a frutosa 1, 6-bisfosfato, que foi o primeiro intermediato descuberto na fermentación. Isto permitiu describir a fermentación en termos de intermediatos moleculares (teoría da molecularización).