Existujú určité metabolické cesty, ktoré je možné definovať na identifikáciu konštrukcie špecifických molekúl.
Dráha kyseliny scichimovej: sekundárna metabolická cesta, ktorá má ako prekurzor kyselinu scichimovú, molekulu, ktorá v sebe obsahuje tie štrukturálne a chemické vlastnosti, ktoré možno nájsť v sekundárnych metabolitoch, ktoré z nej pochádzajú.
Molekulu kyseliny scichimovej tvoria: 6-členný kruh, 1 karboxylová skupina a 3 hydroxylové skupiny. Rovnakú molekulárnu architektúru možno nájsť v sekundárnych metabolitoch, ktoré z nej pochádzajú a ktoré sa v skutočnosti nazývajú deriváty kyselina. scichimic. Kyselina scichimová pochádza zo spojenia dvoch medziproduktov dvoch rôznych primárnych metabolických ciest:
erytrosium-4-fosfát (3C): medziprodukt tmavej fázy fotosyntézy, anabolický metabolický proces;
kyselina fosfoenolpyruvová (3C): medziprodukt glykolýzy, katabolický metabolický proces;
Preto erytrosium-4-fosfát + kyselina fosfoenolpyrohroznová = kyselina scichimová: prvý prekurzor sekundárnych metabolických ciest.
Bunka syntetizuje kyselinu scichimovú, keď to umožňujú také potreby, alebo keď je množstvo dvoch primárnych medziproduktov také veľké, že sa môžu akumulovať; k tomu dochádza vtedy, keď je v bunke dostatočné množstvo ATP spomaľuje reakcie primárneho katabolizmu a anabolizmu.
Cesta kyseliny malónovej a mevalonovej: oba prekurzory pochádzajú z molekuly Acetyl CoA, preto sú oba založené na jednej ceste: acetátovej dráhe. Acetyl CoA je molekula spojenia medzi glykolýzou a Krebsovým cyklom, a preto ju môžeme definovať ako medziprodukt primárny metabolizmus bunky.
Acetátová skupina (skupina s dvoma atómami uhlíka) + CoA (koenzým A) = Acetyl CoA: molekula patriaca do primárneho metabolizmu, ktorá sa používa ako biologický stavebný blok pri stavbe sekundárnych metabolitov.
Acetátová dráha sa potom odlišuje od dráhy kyseliny malónovej a dráhy kyseliny mevalonovej. Koenzým A funguje ako transport dvoch uhlíkatých jednotiek z cytoplazmy do mitochondrií bunky, kde prebieha Krebsov cyklus. Uhlík sa namiesto toho transportuje inam v prípade prebytku energie môžu predstavovať najrozmanitejšie sekundárne metabolity; tieto majú ako spoločnú charakteristiku párny počet atómov uhlíka, vrátane kyseliny malónovej (C4) a mevalonickej (C6).
Metabolické cesty kyseliny scichimovej a acetátu majú preto presnú molekulárnu architektúru, ktorá nám umožňuje ľahko identifikovať ich sekundárne deriváty. Pre the alkaloidy, ktoré majú diverzifikovanú architektúru, identifikácia prekurzora nie je taká jednoduchá; inými slovami, nie je také ľahké klasifikovať jednotlivé kategórie alkaloidov a každý z nich vystopovať k jednému prekurzoru. Alkaloidy majú v skutočnosti viac ako jeden prekurzor, pretože pochádzajú z aminokyselín (primárne zlúčeniny dusíka, ktoré bunka používa na výrobu sekundárnych molekúl dusíka). Sekundárnymi metabolitmi dusíka sú predovšetkým alkaloidy, ale existujú aj ďalšie molekuly s nižším zdravotným profilom ako ich vlastné, ako sú kyanogénne glykozidy (obsiahnuté v horkých mandliach) a β-kyanos (pigmenty) Aminokyseliny sú dusíkaté zlúčeniny navzájom diverzifikované a táto rozmanitosť odráža diverzifikáciu ich priamych derivátov, ktorými sú alkaloidy.
Jediným chemickým prvkom, ktorý spája rôzne kategórie alkaloidov, je atóm dusíka uzavretý v heterocyklickom kruhu alebo aspoň atóm dusíka s dubletom voľných elektrónov, ktorý im dáva zásadné vlastnosti; rovnaká zásaditá reaktivita, ktorá nám umožňuje extrahovať jednotlivé alkaloidy výtlakom.
Môžeme to zhrnúť tak, že to povieme uhľovodíková dráha je metabolická cesta, ktorá je základom syntézy všetkých sekundárnych metabolitovpreto zahŕňa všetky predtým pozorované metabolické cesty:
- acetát je produkt úplnej demolácie molekuly glukózy;
- aminokyseliny pochádzajú z metabolických procesov degradácie uhľohydrátov;
- kyselina scichimová je prekurzorom sekundárnych metabolitov, ale aj aromatických aminokyselín (fenylalanín, tryptofán a tyrozín);
-glykozid je sekundárny metabolit zložený z cukru plus necukernej jednotky, nazývaný aglykón, ktorý pravdepodobne pochádza z jednej zo zhrnutých metabolických dráh.
Všetky biogenetické stavebné bloky, z ktorých pochádzajú sekundárne metabolity, pochádzajú buď z katabolizmu uhľohydrátov alebo z ich anabolizmu. Tieto cukry sú rovnaké cukrové jednotky, ktoré akonáhle sú spojené s aglykónom, tvoria glykozidy.
Metabolická cesta acetátu je rozdelená na hustý biogenetický strom obsahujúci všetky názvy sekundárnych metabolitov, z ktorých vzniká. Rôzne v závislosti od potrieb samotnej bunky:
- Krebsov cyklus s konečnou produkciou ATP (primárny metabolizmus);
- β-oxidácia a syntéza mastných kyselín (primárny metabolizmus);
- Syntéza malonátu alebo kyseliny malónovej (4C), odvodená zo spojenia dvoch molekúl acetátu, a mevalonátu alebo kyseliny mevalonovej (6C) odvodených zo spojenia troch molekúl acetátu. Bunka používa tieto dve molekuly s párnym počtom atómov uhlíka na zostavenie rôznych molekulárnych kategórií, ktoré pozostávajú z lineárnych reťazcov uhľovodíkových jednotiek, ako sú: mastné kyseliny - používané na výrobu glyceridov a voskov - terpenoidy, antrachinóny a steroidy.
Ďalšie články o "Biogenéze a charakteristikách účinných látok"
- Primárny a sekundárny metabolizmus rastliny
- Farmakognózia
- Metabolická dráha kyseliny scichimovej