Biogeneze sekundárních metabolitů
|
 |
Polyketidy
Jsou tvořeny základní biosyntetickou jednotkou - acetátem, který se nachází v rostlinách ve formě thioesteru octové kyseliny s koenzymem A. Tento ester je velmi reaktivní. Na jedné straně je zapojován do tvorby důležitých vyšších mastných kyselin a na druhé straně poskytuje základní fragmenty pro biosyntézu řady sekundárních metabolitů označovaných jako polyketidy. Základní strukturou polyketidů je pak poly-ß-ketoacylkoenzym A, vznikající kondenzací acetylkoenzymu A a malonylkoenzymu A. Podle počtu acetát/malonátových jednotek se polyketidy rozdělují na tetraketidy (6-methylsalicylová kyselina, orsenilová kyselina apod.), pentaketidy (isokumariny), hexaketidy (antibiotikum griseofulvin apod.), oktaketidy (antrachinonové deriváty, metabolity hub a lišejníků apod.), nonaketidy a dekaketidy (vysoce toxické látky plesnivkotvarých hub, tetracyklinová antibiotika apod.) a smíšené polyketidv, kdy se kromě acetát/ /malonátové jednotky zapojuje ještě fragment trojuhlíkový, pocházející z propionové kyseliny, nebo čtyřuhlíkový, odvozený od máselné kyseliny.
Terpeny a steroidy
Jejich struktura je vytvořena spojením základní jednotky - pětiuhlíkového isoprenu. Ten se nachází v živém organismu jen v aktivní formě jako isopentenylpyrofosfát a dimethylallylpyrofosfát. Jeho biogeneze opět vychází z acetylkoenzymu A. Lineárním spojováním isoprenových jednotek vznikají: monoterpeny (C-10; geraniol), seskviterpeny (C-15; farnesol), diterpeny (C-20; geranylgeraniol), triterpeny (C-30; skvalen). Cyklizací skvalenu vznikají steroidy; živočišné - zoosteroly (cholesterol, žlučové kyseliny apod.), rostlinné - fytosteroly (kardioaktivní glykosidy, steroidní saponiny a alkaloidy). Pokud bude lineární řetězec cyklizován v pět cyklů, vzniknou pentacyklické triterpeny, k nimž patří významné látky typu lupeolu, amyrinu a jejich deriváty. Mezi terpeny řadíme i skupinu látek se čtyřiceti uhlíky, označovanou jako karotenoidy (tetraterpeny), které vznikají spojením dvou geranyigeraniolových jednotek (fytoen, lykopen, karoteny).
Látky vznikající ze šikimové kyseliny
Tato kyselina je významný meziprodukt mnohých biosyntéz. Poprvé byla izolována z plodů badyáníku pravého (japonský název této rostliny dal název i izolované látce). Je klíčovým prekursorem aromatických aminokyselin (fenylalaninu, tyrosinu, tryptofanu), z kterých se pak odvozují další metabolity. Vlastní šikimová kyselina vzniká při metabolismu cukrů, kdy prvním stupněm jejího vzniku je spojení fosfoenolpyrohroznové kyseliny s derivátem čtyřuhlíkového cukru - erythrosa-4-fosfátem; následují další mezistupně až k šikimové kyselině. Při biosyntéze aromatických aminokyselin jsou ještě další společné mezistupně, až teprve chorismová kyselina je klíčovým meziproduktem, po němž nastává specifikace jednotlivých kyselin. Vyšší rostliny tvoří z těchto aminokyselin sekundární metabolity typu alkaloidů a dále přes skořicovou kyselinu, lignin, flavonoidy, kumariny, třísloviny, aryl- , glukosinoláty, kyanogenní glykosidy apod.
