Dráha kyseliny scichimové: sekundární metabolická cesta, která má jako prekurzor kyselinu scichimovou, molekulu, která v sobě obsahuje strukturní a chemické vlastnosti, které lze nalézt v sekundárních metabolitech, které z ní pocházejí.
Molekula kyseliny scichimové je tvořena: 6členným kruhem, 1 karboxylovou skupinou a 3 hydroxylovými skupinami. Stejnou molekulární architekturu lze nalézt v sekundárních metabolitech, které z ní pocházejí, a kterým se ve skutečnosti říká deriváty kyselina. scichimic. Kyselina scichimová pochází ze spojení dvou meziproduktů dvou různých primárních metabolických cest:
erythrosium-4-fosfát (3C): meziprodukt tmavé fáze fotosyntézy, anabolický metabolický proces;
kyselina fosfoenolpyruvová (3C): meziprodukt glykolýzy, katabolický metabolický proces;
Proto erythrosium-4-fosfát + kyselina fosfoenolpyruvová = kyselina scichimová: první prekurzor sekundárních metabolických cest.
Buňka syntetizuje kyselinu scichimovou, když jsou potřeby takové, aby to umožňovaly, nebo když je množství dvou primárních meziproduktů tak velké a takové, že se mohou akumulovat; k tomu dochází, když je v buňce dostatečné množství ATP a toto zpomaluje reakce primárního katabolismu a anabolismu.
Cesta kyseliny malonové a mevalonové: oba prekurzory pocházejí z molekuly Acetyl CoA, oba tedy tvoří jednu cestu: acetátovou cestu. Acetyl CoA je spojovací molekula mezi glykolýzou a Krebsovým cyklem, a proto ji můžeme definovat jako meziprodukt primární metabolismus buňky.
Acetátová skupina (skupina se dvěma atomy uhlíku) + CoA (koenzym A) = Acetyl CoA: molekula patřící do primárního metabolismu, která se používá jako biologický stavební blok při konstrukci sekundárních metabolitů.
Dráha octanu se pak rozlišuje cestou kyseliny malónové a cestou kyseliny mevalonové. Koenzym A funguje jako transport dvou uhlíkatých jednotek z cytoplazmy do mitochondrií buňky, kde probíhá Krebsův cyklus. Uhlík se místo toho transportuje jinam v případě přebytku energie mohou jít o nejrozmanitější sekundární metabolity; jako společnou charakteristiku mají sudý počet atomů uhlíku, včetně kyseliny malonové (C4) a mevalonic (C6).
Metabolické dráhy kyseliny scichimové a octanu mají proto přesnou molekulární architekturu, která nám umožňuje snadno identifikovat jejich sekundární deriváty. Pro the alkaloidy, které mají různorodou architekturu, není identifikace prekurzoru tak snadná; jinými slovy, není tak snadné klasifikovat jednotlivé kategorie alkaloidů a každý z nich vysledovat k jednomu prekurzoru. Alkaloidy ve skutečnosti mají více než jeden prekurzor, protože pocházejí z aminokyselin (primární sloučeniny dusíku, které buňka používá k produkci sekundárních molekul dusíku). Sekundárními metabolity dusíku jsou převážně alkaloidy, ale existují i další molekuly s nižším zdravotním profilem než jejich vlastní, například kyanogenní glykosidy (obsažené v hořkých mandlích) a β-kyanos (pigmenty) Aminokyseliny jsou dusíkaté sloučeniny diverzifikované jeden od druhého a tato rozmanitost odráží diverzifikaci jejich přímých derivátů, kterými jsou alkaloidy.
Jediným chemickým prvkem, který spojuje různé kategorie alkaloidů, je atom dusíku uzavřený v heterocyklickém kruhu nebo alespoň atom dusíku s dubletem volných elektronů, který jim dodává základní vlastnosti; stejná základní reaktivita, která nám umožňuje extrahovat jednotlivé alkaloidy výtlakem.
Můžeme to shrnout tak, že to řekneme sacharidová dráha je metabolická cesta, která je základem syntézy všech sekundárních metabolitů, proto zahrnuje všechny dříve pozorované metabolické cesty:
- acetát je produkt úplné demolice molekuly glukózy;
- aminokyseliny pocházejí z metabolických procesů degradace sacharidů;
- kyselina scichimová je předchůdcem sekundárních metabolitů, ale také aromatických aminokyselin (fenylalanin, tryptofan a tyrosin);
-glykosid je sekundární metabolit složený z cukru plus necukrové jednotky, nazývaný aglykon, který pravděpodobně pochází z jedné ze shrnutých metabolických cest.
Všechny biogenetické stavební bloky, ze kterých pocházejí sekundární metabolity, pocházejí buď z katabolismu sacharidů, nebo z jejich anabolismu. Tyto cukry jsou stejné cukerné jednotky, které po navázání na aglykon tvoří glykosidy.
Metabolická dráha acetátu je rozdělena do hustého biogenetického stromu, který obsahuje všechny názvy sekundárních metabolitů, z nichž vzniká. Různé, v závislosti na potřebách samotné buňky:
- Krebsův cyklus s konečnou produkcí ATP (primární metabolismus);
- β-oxidace a syntéza mastných kyselin (primární metabolismus);
- Syntéza malonátu nebo kyseliny malónové (4C), odvozená ze spojení dvou molekul acetátu, a mevalonátu nebo kyseliny mevalonové (6C), odvozená ze spojení tří molekul octanu. Buňka využívá tyto dvě molekuly se sudým počtem atomů uhlíku k sestavení různých molekulárních kategorií, skládajících se z lineárních řetězců uhlovodíkových jednotek, jako jsou: mastné kyseliny - používané zase k výrobě glyceridů a vosků - terpenoidů, antrachinonů a steroidů.
Další články o "Biogenezi a charakteristikách účinných látek"
- Primární a sekundární metabolismus rostliny
- Farmakognozie
- Metabolická dráha kyseliny scichimové
