2 (1125755), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Легко видеть, однако, ка бонил что ацетогенины могут образоваться н из невосстпаиовле кар нильиой цепи ацетатных единиц, которые могут циклизовать- ся так, как это показано ниже для случая 6-метилсалициловой кнс- меченной "С по карбокснлу, содержит метку в положениях„предсказываемых приведенной выше схемой. Очевидно, что биосинтез терпенов и стеринов следует по несколько иному вути, в ходе которого образуются соединения с разветвленными цепями. Один из способов синтеза заключается в альдольной конденсации ацетоацетнлкофермента А с ацетилкофермснтом А по кетонной карбонильной группе; такая конденсация приводит к производному глутаровой кислоты (ХШ) 0 НО,ССН СНаСОЗКоА г СНа — С вЂ” СнтС05КОА+ СнасОЗКОА С А сн, он хин На следующей стадии происходит восстановление одной из карбоксильных групп соединения Хн!, приводящее к мевалоновой (3,5-диокси-З-метилвзлериановой) юклоте НО,ССН СНаСОЗКсд НааССНа СН СНаОН с (".
СН, ОН сн он хнт меввлововаа неелова Изотонные методы исследования показали, что это соединение должно играть роль основного предшественника терпепов и стеринов. Если в качестве исходного соединения используется ацетат, меченный но карбоксилу, то характер расположения метки в мевалоновой кислоте должен, разумеется, отличаться от того, который наблюдается при использовании ацетата, меченного по метилу. НО,ССН, СН,СН«ОН НО ССН Г:Н,СНаОН е l СНе ОН СНа ОН Меаалововав ив~лота мсаа,аовоааа виолета ив сн,сон *он„со,н Б состав мевалоновой кислоты входит шесть углеродных атомов, тогда как в нзопреновой единице нх содержится только пять; следовательно, для того чтобы мевалоиовая кислота могла выступать в роли предшественника нзопреновъгх единиц, она должна на какой-то стадии потерять один углеродный атом. Синтез мевалоновой кислоты, меченной "С по карбоксилу, и использование этого вещества в качестве исходного при получении холестерина дают немеченый холестерин.
Таким образом, отщепляется именно углеродный атом карбокскльиой группы. Образование «биологической нзопреновой еднницыв из мевалоновой кислоты происходит, как было показано, путем постадийного фосфорилировання обеих спиртовых групп, с последующим отшепле- глтил зо С.Н вЂ” в-зи СНа — ОРО5НРО Н сн Π— е СеесН + ОРОзНРОзНа сн С1 СН е т 5 Снз СНВЕОРО5НРОЗНа О О Р'-О Р'-ОН С!5Н ОН НА Ф- сквален фариезиллирофосфат СН5ОРО НРО Н гя а с=Он с си СНз Сна-СНа !з ке гаев пнем и декарбоксялированием, гто приводит к Ье-нзопентеннлпирофосфату (Х1Ъг) (правкльное название соединения Х1'зг — 3-метилбутен-3-нлпирофосфат) НОаССНе СНеСНеОН 'С' СН ОН СН„ О О ЛтФ зь е е 1! 1 — С вЂ” СНеСН5 — Π— Р— Π— Р - ОН -" ™ СНа ! ! ОН ОН х!у Соединение Х1*55', полученное из СН,СО,Н, оказывается меченным в положениях 1 и 3.
Конденсация пятпуглеродных единиц (Х155), приводящая к изопренондным соединениям, вклгочает, как предполаг щие стадии: сначала происходят язменеппе положения двойной связи под влиянием фермента, содержащего группу ЗН (дезактивированную соединениями ртути нли иода): дезактивиро- СН, СН„ В-Ю1 ! С СН5 СНе ОРОаНРОер!е ~ Сйа С СН5СНеОРОаНРОзйз е СН Х5Ч е' Днметилаллнльпое произвотное (ХЪ) взаимодействует далее с явой- ной связью,зругой молекулы нзопснтепилпирофосфат, офосфата, возможно, по катализнруемой ферме5пом реакции гголилгеризацгги ка бониево- нонпого типа (1, разя, 7-9,Б), заики кар ониево- сн СН, СН,ОРО,НРО,На С СН + С-СНа СН, Е СН~ Сна ХИМИЯ ЦРИРОД55ЫХ СОЕДИИЕИИИ б77 Е СН5 СН5 СНаОР05НРОзНа -Н \ С=СИ С=С l ч l СНз СНв-СНа Н гералиллирофосфат Улрамсиеиие 357-27.
Напицгите аозможимя металлам образоиаиия мирцеиа, оцимела и лимоаеиа ив ацетата через изолеитеаллпирофосфат 1Х1Ъ'). В каких положелилх будет содержать метку продукт, если синтез 55ачлиается с ацетата, меченного 5'С по метилур Продуктом сочетания двух единиц изопентенилпирофосфата, согласно такой последовательности превращений, является геранилпирофосфат (в том случае, если, как зто показано, потеря протона приводит к гпраис-двойггой СВЯЗИ), Образование 5(ил-Двойнпй сВЯЗи привело бы к нерилпирофосфату (равд.
30-4,А). Последовательное присоединение пятиуглеродиых единиц к геранил(или перил)пирофосфату может аналогичным образом привести к фариезилпнрофосфату и, наконец, к гуттаперче (илн натуральному каучуку). На некоторой стадии может начаться новый процесс, поскольку в то время как большинство нзопреноидиых соедиггеггий является полимерамн изопрена, образованными по типу «голова к хвосту», другие соединения, например сквалеи, ликопин, а также р- и укаротины (табл.
30-1), образуются по иной схеме. Можно видеть, что структура сквалена возникает при восстановительнон конденсации двух молекул фарнезилпирофосфата Сквален дейютвительио может быть синтезирован из фариезилпирофосфата при действии никотипамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ-Н, см. равд. 20-9 и 26-9,А) и соответствующих фермента- гланд за ХИМИЯ ПРИРОДНЫХ СОЕДИНБНИН ф улу ланостерпнэ. О О и э — р-о-р-он ! он он но но Н ляностеснн тинных систем, что служит хорошим знспериментальныы подтверж- дением основных особенностей приведенной выше схемы биосинтеза ' тернеиов.
Упрпзынсяиа 80-21У. Предчожнте стену конденсация двух молекул фарвезкляирофосфата в сквален при деиствпи НЛДФ-Н, вкжочаюгцую в качестве первой стадии иаоыернаацию одной из молекул пнрофосфата в аллнльный нзомер 1ХУ1), Учтите, что прн использования посстаяовленного трнтием НАДФ-Н 1НЛДФ-эН) образуюпгийся скзалек содержит тритий, Кзкггм, сог,гзсяэ предложенному вами механизму, должно быть положение метки в скпалене, образовавшемся нз апетата, меченного по карбокснлуэ 30-8. Ьиогенез холсстерана Опыты с меченычн сосднвенпямл показывают, что холестерин образуется яэ ацетэта через скаэлся и ланостерин, Об этом сэггтетельстзует тот факт, что гомогепнзнрозанные ткани печени гггособггы превраспть меченый скзален я меченый лапостсрнн н, халес, в мечспын холе гсргпг.
Особый нкгсрсс прелстанляст превращэппе скэзлена в лапостерзн, по г;ольку сквзлен комет быт» ггохрахчелен на взопреповыс единицы, тогда кзх в случае ланостсрнна этого сдыать нельзя— для этого метка должен был бы находит ся прн С.б, а не прн С.13. Таким образом, переход от сквэлсна к ланостсряну должен сопровогндаться некозпрой перегруппировкой.
Природа этой персгруппнровкн станет более ясной, если нависать фор»гулу сквалаэа таким образом, чтобы опа стала захожей на скзапсн о" ме, мы убеждаехся в тоы, что строение этого соедиНаписав сквалеи в такой форме, мы у ., о сое тпенип чрезиячайгггг удобно ° знсгсгс г ' " лч пнклнзацнн в ланосп гз.. лает " ., „., р, бразоэ гнгзе ннклоп можно предолжна вознпкготь связь, зся н углерода, н о раз з ч , ~~~й гг н з~а~~- гдегося прн действии какого-лггбн окнслн, г лэностергпгэ; он легко П Ххг)1 представляет сабо р - ляется последовательное й язон еиоидкый нзоьгер л 1 ' ть ыожет быть преврагцен в " зультате которой фрндыьиюл Р Р род ланостернги если осуигесгя л н ев а.
ерегруппировок аналогичная той в результ 080 гллвл зо ХИМИЯ ПРИРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЯ н' Т НО НО щается в соединение ти .е типа ))чьчирниа (см. равд. 30.4,В) р+ — — ~- ланостепии Су!цеста)чот серьезные основания полагать, чт С ! есть ~: ать, что бногснез холестсрина дейослсловзтсльность п в и холестерит образуются из с меченног~ либо по метилу . б кпалснз, пол пенно , ли о по кербоксилу, то глс о и н холестервиа оказыпаются мс е чеппымн толпа тзкич об пр«зеленного а*иве махлина ма (сн. Тпрзжнснне 30.30.
опыты с использованием дзой т но!' метки покюзли, чг з а, т'. таностерича аз чается именно те 4 С!4 и могилок, котО )ыг Превращение ланостернна в хслесте эа ос ес "д, переместился к этому тле о.но , х „„илю,ых групп в 44. 14'. ""л'"р"а "'щ"'""е -' "у'"" ,у"зл'шш явлшощсйся об!Ией для цикл В С, , - и -положениях. мнг а новлення двойной связи С-24 — С 25. Исполь клав н С, к связи, со в — сполз юпание ью'!еных соединений пока лерода. лининируются путем окисления до двуокиси уг.
Упражнение 30-20. Покажите, как может об а 30 В) и .* ск вали~а, ~~а~ карбонневон ноие зозмОжна пере Упражнение 30-30, а) Покажите, как нз меченного по мегилу ацетата может образоваться холестерин, меченный так, как это показано пижс. б) Если в бносвнтезе участвует невалоновая кислота, меченная при С-4, то где дол!низ содержаться метка в холестерккеу в) Предположим, что !зй мевалоиовой кт!с,зотьь меченной "С по двум положш ниям.
как в Хут!11, смешали с 99"й Обычной мевалоноэой кислоты и пропели биосинтез холестерина. НΠ— С!! ТСН ° тСНТ 'к Г вевзлоп зая Кислота, г' меченная '"г, по лз) ч пь сженлям НО,С вЂ” СНз ОН хч!и Какова вероятность того, что какая-либо молекула холестсряпа будет содержнть более двух атомов 'зС (пренебрегая природным содержанием "С)р Пусть далее холестерин окнсляется таким образом, что уксусная кислота образуется (с теоретическим выходом) из всех содержащихся в нем ьтетилтпых групи. ПредПопа~ая, ПО Мстнпьная грУппа попадает в положение 13 э результате 1,3 перехода (т.
е. находясь первоначально в положения 3 формулы Х т'П), ответьте на вопрос: будет ли метка в некоторой части молекул укстгсной кислоты, меченной "С, расположена так, как зто показано в формуле ТСНз"СО,Н) Почему) Пуль все метильпые группы попадают в положение !3 в результате перехода из положения 14.
Сколько 'зСН,"СО,Н будет в таком случае приходиться на каждую молекулу образующейся т'СНз'тСОзН? Объясните. Биогенез алкалоидов также был предметом интенсивного изучения, н хотя в течение некоторого временк предполагалось, что предшественниками алкалоидов являются в осковном аминокислоты, в настояигее время получены данные, свидетельствующие о том, что , и в образовании алкалондов принимает участие а!!етат. Пути биогеиеза алкалоидов ерде далеко не так ясны, как пути биогенеза терпенов н стероидов. Одной из причин этого являются экспериментальные трудности, связанные с подкормкой растений соответствуюп(ими мечеными соединениями. Дополниавялэиые упражнения Приведенные ниже упражнения показывают, какие стадие включают некоторые важные синтезы йриродиых соединений, укажите реагеяты, условкя реакций н основные промежуточпыс соединения, которые, по вашему мнсншо, необходимы для осу1нествления каждого из превращений (следует иметь в виду, что может понадобиться больше одной стадии).
За исключением тех случаев, хньтия ноиподиых соицинкиин сыч гллвл зе сн, с~с н ь Н сньо с, Р1СН„1. СНИ1СН,1С,Н, 1Чне ! ,Ф'Л 111)- РЪР тс' Ноз9 сиз о сн,! 1сн 1з сн, о, .сн, с!сна)г сйз о' ь сн о гн сна Эу снз ~ р -ь. сн оно сно сн со,сн Р Л,'ъ. снс,н, сн,о сн ! ! сн,о'ьзу " ~' о" нс,н, со„н е сн Н вЂ” остром сне когда условия реакций к реагекты приведены на схемах, все необходимые для осучцестззепяя синтезов реакции обсуждалксь в предыдуцкх глзвах. П лзгзезся, что будут внимательно рассмотрены прячкин сзереоспецнфического вах. реапопрогекенкя реакцкй (з тех случаях, когда опо имеет исто). -ЗУ.
Экеиленнн был синтезирован Бахманов, Колеи и Узйлдсом в 1939 г. Это был первый полный синтез стеронда. Ниже приведен путь синтеза. 1 СН,СН,Вг ! ,Ф"л, АА лг~~~ l,l~~~ Снго Снз со„сн лу Л г'~~ СоаСНз ~г ~, г' ,Ф~, сн сн, Ъ К сн — со„сн со,сн, Мч СНзо Снес зьзз ~енин тО-32. Кортизон был скетезврсззн пз промежуточного соединеняя, полученного Вудео1~хем н сотрудниками з 195! т. по следуюнтсй схеме; но сн, сн, сн, Г~ ~3 — 'ьо-м аГ ! 1 сн,о он яд-33. Б. Лгкхо1соп а сотрузняьп рз:;аьтзлп Гяз нзкпгяыз методов синтеза астрове.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
