ИЗИ Изопреноидные витамины Орындаған: Молдақұл Жаңыл Қабылдаған: Курс: 3 Группа: Фа 12 -003 -01
Изопреноиды (isoprenoids, греч. iso — равный, англ. pr(opyl)ene — пропилен и греч. eidos — вид) - обширный класс природных соединений, рассматриваемых как продукт биогенного превращения изопрена (2 -метилбутадиен-1, 3), разветвленного ненасыщенного углеводорода, состоящего из пяти углеродных атомов. От активного изопрена главный путь биосинтеза ведет к активному гераниолу, а затем к активному фарнезолу. В организмах животных и в растениях активный изопрен, 5 -изопентенилдифосфат, служит исходным соединением для биосинтеза линейных и циклических олигомеров и полимеров. Способность синтезировать специфические изопреноиды свойственна лишь отдельным видам животных и растений. Так, натуральный каучук синтезируется лишь немногими видами растений, гл. обр. каучуконосом гевея бразильская (Нevea brasiliensis). Некоторые изопреноиды играют важную роль в метаболизме, но не могут синтезироваться в организме человека. К этой группе относятся витамины A, D, E и К. Из-за структурного и функционального сродства со стероидными гормонами витамин D относят к гормонам. Кроме того, отдельные изопреноиды являются структурными фрагментамиантибиотиками, некоторых алкалоидов, аттрактантов и гормонов высших животных и насекомых.
Изопреноиды А. Ацетил-Ко. А как предшественник липидов Различные группы липидов, присутствующие в животных и растительных тканях тесно связаны биогенетически: все они произошли от одного предшественника — ацетилкофермента А [ацетил-Ко. А (ацетил. Co. A)], представляющего собой активированную форму уксусной кислоты. 1. От ацетил-Ко. А основной путь биосинтеза ведет к активированным жирным кислотам из которых затем синтезируются жиры, фосфолипиды, гликолипиды и другие производные жирных кислот. В количественном отношении этот путь является главным в животных и в большинстве растительных тканей. 2. Второй путь биосинтеза ведет от ацетил-Ко. А к 3 -изопентенилдифосфату ( «активному изопрену» ), главному структурному элементу изопреноидов. Биосинтез этого соединения обсуждается в связи с биогенезом холестерина. Б. Изопреноиды Основным биогенетическим предшественником всех изопреноидов является изопрен (2 -метилбутадиен-1, 3) — разветвленный ненасыщенный углеводород из пяти углеродных атомов. В организмах животных и в растениях активный изопрен, 5 -изопентенилдифосфат, служит исходным соединением для биосинтеза линейных и циклических олигомеров и полимеров. У приведенных на схеме произвольно выбранных представителей этого большого класса соединений внизу (l = ) указано число содержащихся в них изопреновых звеньев.
Процессы Изопреноидов От активного изопрена главный путь биосинтеза ведет через димеризацию к активному гераниолу (l = 2) (геранилдифосфату), а затем к активному фарнезолу (l = 3) (фарнезилдифосфату). Здесь основной путь биосинтеза терпенов разветвляется. Последовательное наращивание цепи фарнезола изопреновыми звеньями (по схеме «голова к хвосту» ) приводит к полимерам с возрастающим количествам изопреновых звеньев: фитолу (l = 4), долихолу (l=14 -24), наконец, к каучуку (l = 700 -5000). Альтернативный путь — конденсация двух молекул фарнезола по схеме «голова к голове» — приводит к сквалену (l = 6), который может подвергаться окислительной циклизации с образованиемхолестерина (l = 6) и других стероидов. Способность синтезировать специфические изопреноиды свойственна лишь отдельным видам животных и растений. Так, натуральный каучук синтезируется лишь немногими видами растений, главным образом каучуконосом гевея бразильская (Неvеа brasiliensis). Некоторые изопреноиды играют важную роль в метаболизме, но не могут синтезироваться в организме человека. К этой группе относятся витамины A, D, E и К. Из-за структурного и функционального сродства со стероидными гормонами витамин D относят к гормонам
Метаболизм изопрена в растениях весьма многообразен. В растениях на основе изопрена синтезируется множестве душистых веществ и эфирных масел. В качестве примера здесь приведены терпены ментол (l = 2), камфора (l = 2) и цитронеллол (l = 2). Соединения из трех изопреновых звеньев (l = 3) называются сесквитерпенами, а стероиды (l = 6) — тритерпенами. Наиболее важной группой изопреноидов являются соединения, обладающие гормональными и сигнальными функциями. К этой группе относятся стероидные гормоны (l = 6), ретиноевая кислота(l = 4) позвоночных, а также ювенильные гормоны (l = 3) насекомых. К классу изопреноидов относятся также некоторые растительные гормоны, например цитокинины, абсцизовая кислота ибрассиностероиды. Полиизопреновые цепи иногда выступают в роли липидного «якоря» , с помощью которого молекулы белков или других соединений удерживаются на мембране. Группа коферментов с изопреноидным якорем включает убихинон (кофермент Q; l = 6 -10), пластохинон (l = 9) и менахинон (витамин K 2, l = 4 -6). В молекуле хлорофилла также имеется липидный якорь в виде остатка фитила (l = 4). Некоторые белки также удерживаются на мембране благодаря наличию изопренильного фрагмента (см. с. 232). Иногда изопреновая группа используется для химической модификации соединений других классов. В качестве примера можно привести модифицированный нуклеотид N 6 изопентенил-АМФ (N 6 -изопентенил-АМР), входящий в состав некоторых т. РНК.
Соединения, построенные из фрагментов изопрена, имеют общее название изопреноиды. Терпены - ряд углеводородов и их кислородсодержащих производных, в состав которых входят гидрок-сильная, карбонильная группы, углеродный скелет которых построен из двух, трех и более звеньев изопрена. Сами углеводороды называют терпеновыми углеводородами, а их кислородсодержащие производные — терпеноидами. Терпенами богаты эфирные масла растений (герани, розы, лаванды, лимона, перечной мяты и др. ), смола хвойных деревьев и каучуконосов. К терпенам относятся и различные растительные пигменты и жирорастворимые витамины. Группировка терпенового типа (изопреноидная цепь) включена в структуру многих биологически активных соединений. В большинстве терпенов изопреновые фрагменты соединены друг с другом по принципу «голова к хвосту» — изопреновое правило (Л. Ружичка, 1921), как показано на примере мирцена. Терпеновые углеводороды и терпеноиды. Общая формула большинства терпеновых углеводородов — (С 5 Нn. Они могут иметь ациклическое и циклическое строение. Лимонен C 10 H 16 - углеводород группы терпенов. При нагревании до 300 °C оптически активные формы лимонена рацемизуются в дипентен, при высоких температурах (пропускание паров над раскалённой металлической поверхностью) разлагается с образованием изопрена. Ментол C 10 H 20 O - выделяют из мятного эфирного масла. Прозрачное кристаллическое вещество при комнатной температуре, легко плавится. Обладает слабыми местноанестизирующими свойствами, стимулирует холодовые рецепторы кожи и слизистых, слабый антисептик. Широко используется в медицине и пищевкусовой промышленности. Ментол используется в фармацевтических препаратах безрецептурной группы, предназначенных для лечения простуды, ревматизма, для снятия мышечных болей от усталости и пр.
Пинен Формула: C 10 H 16 - бициклический терпен (монотерпен). Известны 3 изомера, отличающихся положением двойной связи. Название пиненов происходит от слова Pine сосна (лат. ) - это важный компонент смолы хвойных деревьев, скипидара; эфирные масла многих растений содержат пинены. Пинены - важный компонент для синтеза камфоры и многих других веществ. Камфора C 10 H 16 O - Бесцветные легколетучие кристаллы с характерным запахом; плохо растворима в воде, хорошо — в малополярных органических растворителях, в том числе в спиртах. Натуральную камфору получают из древесины или смолы камфорного лавра. При введении под кожу растворы камфоры в растительном масле тонизируют дыхательный центр, стимулируют сосудодвигательный центр. Оказывает также непосредственное действие на сердечную мышцу, усиливая обменные процессы в ней и повышая её чувствительность к влиянию симпатических нервов. Под влиянием камфоры суживаются периферические кровеносные сосуды. Способствует отделению мокроты. Ретинол (истинный витамин A) — жирорастворимый витамин, антиоксидант, встречается только в продуктах животного происхождения, необходим для зрения и костей, а также здоровья кожи, волос и работы иммунной системы. Зеленые и жёлтые овощи (морковь, тыква, сладкий перец, шпинат, брокколи, зелёный лук, зелень петрушки), бобовые (соя, горох), персики, абрикосы, яблоки, виноград, арбуз, дыня, шиповник, облепиха, черешня; травы (люцерна, листья бурачника, корень лопуха, кайенский перец, фенхель, хмель, хвощ, ламинария, лимонник, коровяк, крапива, овёс, петрушка, мята перечная, подорожник, листья малины, клевер, плоды шиповника, шалфей, толокнянка, листья фиалки, щавель). учшие источники витамина А — рыбий жир и печень, следующими в ряду стоят сливочное масло, яичные желтки, сливки и цельное молоко. Зерновые продукты и снятое молоко, даже с добавками витамина, являются неудовлетворительными источниками, равно как и говядина, где витамин А содержится в ничтожных количествах.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!
Скачать презентацию ИЗИ Изопреноидные витамины Орындаған Молдақұл Жаңыл Қабылдаған Курс
срс Жаныл.pptx