D-核酮糖（D-Ribulose）的相關(guān)描述

D-核酮糖（D-Ribulose）是一種五碳酮糖，化學(xué)式為C?H??O?，屬于戊酮糖家族，以下是關(guān)于它的詳細(xì)介紹：

一、物理化學(xué)性質(zhì)

• 外觀：糖漿狀，也有描述為固體/粉末。

• 密度：1.5 g/cm3。

• 沸點(diǎn)：469.1℃。

• 閃點(diǎn)：251.6℃。

• 折射率：1.545。

• 蒸汽壓：0.0 mmHg（25℃）。

• 比旋光度：D2? -15°（c = 0.5 in water）。

• 儲(chǔ)存條件：需在2-8℃條件下冷藏保存。

結(jié)構(gòu)式：

二、化學(xué)結(jié)構(gòu)與異構(gòu)體

• 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：D-核酮糖的分子中第二位碳為酮基（C=O），其余為羥基（-OH）。

• 異構(gòu)體：D-核酮糖是L-核酮糖的對(duì)映體，主要以D-形式存在。它也是D-核糖的酮式異構(gòu)體，在堿性條件下易發(fā)生異構(gòu)化，生成D-阿拉伯糖或D-木糖。

三、生物代謝與功能

• 磷酸戊糖途徑（PPP）：D-核酮糖是PPP的關(guān)鍵中間產(chǎn)物，參與細(xì)胞的能量代謝和生物合成。在PPP中，D-核酮糖可轉(zhuǎn)化為D-木酮糖-5-磷酸或D-核糖-5-磷酸，為細(xì)胞提供核糖-5-磷酸（用于核苷酸合成）和NADPH（用于生物合成和抗氧化）。

• 光合作用：在植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，D-核酮糖由核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（RuBisCO）催化生成，參與CO?的固定和碳水化合物的合成。

• 糖異生途徑：D-核酮糖還可通過(guò)糖異生途徑轉(zhuǎn)化為葡萄糖，維持血糖穩(wěn)定。

四、制備方法

• 化學(xué)合成法：

• 以D-阿拉伯糖為原料，在堿性條件下（如氫氧化鈣催化）發(fā)生Lobry de Bruyn–Van Ekenstein重排，生成D-核酮糖。

• 也可通過(guò)1,3-二羥基丙酮和羥乙醛等原料進(jìn)行化學(xué)合成。

• 生物轉(zhuǎn)化法：

• 利用D-核糖異構(gòu)酶將D-核糖轉(zhuǎn)化為D-核酮糖。

• 利用微生物或酶催化木糖、木糖醇等底物轉(zhuǎn)化為D-核酮糖。

• 固定化酶催化法：通過(guò)擴(kuò)增、發(fā)酵生產(chǎn)D-核酮糖代謝途徑中所需的系列酶，對(duì)酶進(jìn)行純化和固定，再加入起始原料合成D-核酮糖。

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