
- •Вещества вторичного происхождения
- •Органические кислоты алифатического ряда
- •Летучие кислоты
- •Нелетучие органические кислоты
- •Монокарбоновые кислоты
- •Дикарбоновые кислоты
- •Трикарбоновые кислоты
- •Фенольные соединения
- •Олигомерные фенольные кислоты
- •Полимерные фенольные кислоты
- •Роль фенолов в природных соединениях
Вещества вторичного происхождения
Уже говорилось и том, что благодаря процессу фотосинтеза природные органические соединения способны синтезировать большое количество разнообразных веществ. И эти вещества не имеют собственных путей синтеза и для своего образования используют основные метаболические пути соединений. Их биосинтез происходит на ответвлениях метаболических путей белков, углеводов и липидов.
Среди веществ вторичного происхождения есть очень важные физиологически активные соединения (гликозиды, терпены и терпеноиды и т. д.); другие вещества могут накапливаться в клетке в больших количествах, что является отличительной особенностью ее метаболизма (фенольные соединения, эфирные масла и т. д.).
Все вещества вторичного происхождения принято делить на несколько групп:
Органические кислоты алифатического ряда
Фенольные соединения
Гликозиды
Терпены и терпеноиды
Алкалоиды
Органические кислоты алифатического ряда
Органические кислоты алифатического ряда в малых количествах присутствуют и цитоплазме и могут накапливаться в клеточном соке в свободном состоянии, в виде солей и сложных эфиров. Органические кислоты делят на 2 группы: летучие и нелетучие.
Летучие кислоты
Летучие кислоты перегоняются с паром и обладают запахом. К ним относятся муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная и валериановая кислоты.
Муравьиная кислота (HCOOH) – найдена в малине, в яблоках, семенах фасоли, крапиве, хвое. В растениях она образуется при декарбоксилировании щавелевой кислоты.
Муравьиная кислота принимает участие в образовании пуриновых нуклеотидов и, возможно, в образовании хлорофилла.
Уксусная кислота (СН3-СООН) – распространена в плодах, семенах. Ее много в яблоках, а в зерне кукурузы и пшеницы она составляет до 85% от общего содержания органических кислот. Уксусная кислота применяется в пищевой промышленности.
В виде ацетил-СоА уксусная кислота образуется при декарбоксилоровании пировиноградной кислоты под действием пируват-дегидрогеназы, а так же при β-окислении жирных кислот и некоторых аминокислот.
Синтез насыщенных жирных кислот с четным числом углеродных атомов происходит путем последовательного добавления двух углеродных остатков к ацильной цепи, которая берет свое начало от ацетил-СоА.
Донором двух углеродных единиц является малонил - СоА.
Со – Коферменты [от лат. cо (cum) – вместе и ферменты], органические соединения небелковой природы, участвующие в ферментативной реакции в качестве акцепторов отдельных атомов или атомных групп, отщепляемых ферментом от молекулы субстрата.
Кофермент соединен с белковой частью молекулы фермента – апоферментом – непрочной связью, которая легко разрушается под действием кислот, щелочей, что приводит к образованию каталитически неактивных компонентов. В общем случае осуществлению ферментативного акта предшествует образование комплекса между коферментом субстратом и апоферментом в составе так называемого активного центра фермента.
Кофермент А (СоА) – кофермент ацетилирования (ацилирования), важнейший из коферментов, принимающий участие в реакциях переноса ацильных групп. Молекула СоА состоит из остатка адениловой кислоты, связанной пирофосфатной группой с остатком пантотеновой кислоты, которая в свою очередь, соединена пептидной связью с остатком β-меркаптоэтаноламина.
Ацетил-СоА может расщепляться до CO2 и Н2О в цикле кислоты (или в превращении коферментов), может поступать в глиоксилотный цикл (это когда ацетил-СоА идет на образование углеводов, включаясь в цепь реакций) и участвовать в глюконеогенезе (в превращении жиров в углеводы).
При отщеплении СоА получается свободная кислота:
Пропионовая кислота (СН3-СН2-СООН) - встречается в природных соединениях в малых количествах и обычно образуется при β-окислении жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов.
β-окисление
С15 6С2 + С3
Масляная кислота (СН3-СН2-СН2-СООН) – встречается в природных соединениях редко и в малых количествах. Чаще обнаруживаются ее производные:
β – гидроксимасляная (H3C—CHOH—CH2—COOH)
β – гидрокси-α-кетомасляная кислота и ее производные СН3-СНОН-СО-СООН
изомасляная
Валериановая кислота (СН3-СН2-СН2-СООН) - и ее изомер изовалериановая кислота (СН3-CH(СН3)-СН2-СООН) встречаются у некоторых природных соединений (валериана, гваюла).
Летучие органические кислоты в виде сложных эфиров содержатся в плодах. Эфиры обладают запахом и придают плодам определенный аромат.
Сложный эфир |
Запах плодов |
Амилацетат |
Банан |
Октилацетат |
Апельсин |
Метилбутират |
Абрикос |
Изоамилбутират |
Груша |
Изоамиловый эфир изовалериановой кислоты |
Яблоко |