И.П. Ермаков - Физиология растений (1134204), страница 153
Текст из файла (страница 153)
Примеры некоторых из них приведены на рис. 9.2. Истинные алкалоиды классифицируют в зависимости от химической структуры гетероциклического кольца. На рис. 9.3 представлены основные группы алкалоидов и характерный для них тип гетеро- цикла, а на рис. 9.4 — структуры некоторых из известных апкалоидов. Из псевдоалкапоидов наиболее известны стероидные гликоалкалоиды пасленовых„ структура одного из них представлена на рис. 9.5. синтез действительно идет соединением пятиуглеродных фрагментов, поэтому название этой группы веществ совпадает с их биохимической классиФикацией.
Второе название изопреноидов — «терпеноидыа — берет начало от немецкого Н ОН Лииалеол Ментов а-Пииен Лимонен Мирпен СООК Пиретрин-1 Камфора б-Пимен 1,8-Цинеал Рис. 9.6. Структура некоторых монотсрпенов Элемаи а-Бисаба лен Гермахраи а-Фарнезен Амброзан а-Калинен ОН СООН СООН Абиетоваа кислота Ахсран Стев иол Рис.
9.7. Структура некоторых сссквитсрпснондов и дитсрпсноидов 27 глю-оН,С н Фуроствноловые Сп про станоловые Сапопины стероицные оон н Урссловаа кислота К, = Кз = Кз = К« = ОН вЂ” Протопанаксатриол К1 = Кз К« = ОН', Кт = Н вЂ” Протопанаксалиол О ОН ! Супа-Р"О"Ис-а-27-О1с Цимарин К-строфантин-р К-строфантозил Серлечнме тликозилы Рис. 9.8.
Примеры структур трнтерпеноидов слова Тепрел!т (скипидар), так как скипидар представляет собой смесь легких изопреноидов. «Терпенами» называют соединения, содержащие целое число Сз единиц, независимо от присутствия в молекуле функциональных групп (гидроксильных, карбонильных и др.). Название «терпеноиды» применяют для соединений с различным числом углеродных атомов, но биосинтез которых явно прошел из С5 единиц.
В настоящее время известно более 30 000 различных изо- преноидов. Классификация изопреноидов основана на количестве изопреновых единиц, входящих в состав молекулы. Соединения на основе только одной изопреновой единицы в растениях обнаружили лишь сравнительно недавно. Поэтому исторически сложилось, что монотерпенами назвали соединения, содержащие две изопреновые единицы и, следовательно, имеющие общую формулу (СгНг)ь т.е.
СюНил Изопреноиды, содержащие три изопреновые единицы, назвали сеснвитерпенами (еполуторатерпенамиь), общая формула СцНьь Соответственно дитерпены построены из четырех, тритерпены — из шести и тетратерпены — из восьми пятиуглеродных фрагментов. Когда же обнаружили соединения, состоящие из одного и пяти изопреновых единиц, то их пришлось назвать соответственно гемитерпенами и сестертерпенами.
Политерпеноиды каучук и тута имеют в своем составе от 100 до 5000 единиц изопрена. Моно- и сеснвитерпеноиды — как правило, легкоиспаряющиеся жидкости, часто с разнообразным запахом. Известно более 3000 этих соединений. Их классификация основана на наличии или отсутствии кольцевой структуры в молекуле, типе кольца, а также наличии и количестве двойных связей в молекуле. Моно- и сесквитерпены могут быть алифатическими (углеводород с незам кнутой цепочкой атомов), циклическими с различным количеством циклов (от одного до трех), а также содержать различные функциональные группы (гидрокси-, карбокси-, кето-группы). Они составляют основу эфирных масел.
Моно- и сесквитерпеноиды часто обладают бактерицидным действием. ,г(итерпеноиды также насчитывают несколько тысяч структур. Они являются главными компонентами смол у голосеменных (ель, сосна, пихта, кедр). Часто дитерпеноиды смол обладают бактерицидными свойствами. Структуры некоторых моно-, сескви- и литерпеноидов показаны на рис. 9.б и 9.7. Тритерпеноиды представлены несколькими группами соединений.
Прежде всего зто соединения первичного метаболизма — фитостерины, однако большинство тритерпеноидов являются типичными вторичными метаболитами. Тритерпеноиды обладают широким спектром биологической активности. К ним относятся сердечные, стероидные, тритерпеновые гликозиды, экдистероиды (рис. 9.8).
Тетратерпеноиды представлены в растениях главным образом каротиноидами, некоторые из них участвуют в основном обмене (фотосинтез), однако большинство (около 500) — это типично вторичные метаболиты. 9.б.З. ФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (РАСТИТЕЛЬНЫЕ ФЕНОЛЫ) Фенольные соединения — вещества ароматической природы, содержащие одну или несколько гидроксильных групп у ароматического кольца.
Фенолами называют соединения с одним атомом гидроксила, папифенолами — с двумя и более. Многие фенольные соединения участвуют в основном обмене (в частности„в процессах фотосинтеза и дыхания)„однако большинство из них — типичные представители вторичного метаболизма. Фенольные соединения классифицируются в зависимости от числа ароматических колец и количества присоединенных к ним атомов углерода. Феноль- А ОН ОН К, К2 к, Кт СН=СН вЂ” СООН СООН К, = Н, Кг = ОН вЂ” Протокатеховая кислота К, = Кт = Н вЂ” и-Оксибентойная кислота К, = Н, Кт = ОСНг — Ванилиновая кислота К~ = Кт = ОСНт — Сиреневая кислота К~ = Кт = ОН вЂ” Галловая кислота Кг = Кт = Н вЂ” л-Оксикоричная кислота (и-кумароваа) К, = ОН, Кт = Н вЂ” Кофейная кислота К, = ОСНь Кт = Н вЂ” Феруловая кислота К, = Кт = ОСНг — Сииановая кислота ! НО О О Псорален ОСН, НО ! Н,СО О О Ангелицин Фраксинол Рнс.
9.9. Окснбензойные (А), оксикорнчныс (Б) кислоты и кумарины (В) ные соединения принято разделять на три большие подгруппы: с одним и двумя ароматическими кольцами, а также полимерные фенольные соединения. Иногда в особую группу вьщеляют димерные фенольные соединения. Фенольные соединения с одним ароматическим кольцом в зависимости от дополнительных атомов углерода разделяются на: — соединения Сб-ряда (без дополнительных атомов углерода); к ним относят простые феналы, а иногда также и бензохиноны, хотя у них ароматическое кольцо почти всегда соединено с длинной изопреноидной цепочкой; — соединения Сб-С1-ряда (один дополнительный атом углерода) — производные оксибензойной кислоты, которые часто называют фенальными кислотами, или фенолакислатами; — соединения Сб-С2-ряда (два дополнительных атома углерода), включающие феналоспирты, фенилуксусные кислоты, ацетофенаны; — соединения Сб-СЗ-ряда (три дополнительных атома углерода); эту наиболее многочисленную и важную группу веществ часто называют фенилпрапаноидомн; она включает: оксикоричные кислоты (по международной номенклатуре — гидроксикоричные), оксикоричные (гидроксикоричные) спарты, фенилпрапены, а также кумарины, изакумарины и храмоны — соединения, у которых дополнительные атомы углерода замыкаются в конденсированное лактонное кольцо; некоторые фенилпропаноиды образуют димеры, т.е.
соединения типа (Сб-СЗ)т, и такие вещества называют лнгнанами; — соединения Сб-С4-ряда (четыре дополнительных атома углерода), к которым относятся на4тохиноны. На рис. 9.9 представлены некоторые из фенольных соединений с одним ароматическим кольцом. К, К, О К НО О Он О Маллон О Флаванои Изофлафон О Флавонол О Флавон НО ОН ОН ОН, К, = Н вЂ” Циавиаин К, = Н вЂ” Пеларзонидив К, = ОН вЂ” Дельфиявдвн ОСНз, К, = Н вЂ” Пеонвдин ОН, Кз = ОСНз — Петувлдии К,=ОСН вЂ” Ма д Рис. 9.10. Фенольные соединения с двумя ароматическими кольцами: стнльбены (А), внтрахиноны (Б), основные группы флавонондов (В), антоцивнидины (Г) б01 Кз = Кз = Н вЂ” Пиносильвин К, = ОН, Кз = Н вЂ” Резвератрол ( К= К= К= К= К= К= Кз = К = К,= Кз = К, =- Кз = кз = кз Кз= Кз = ОН, Кз= К =ОН, ОН, Кз= Он Кз= ОН, Кз= Кз = Н вЂ” Хризацвн Кз = СНз — Реум-эмодин Н, К, = СНзОН вЂ” Алоэ-эмодив Н„кз = СНз — Хризофанол Н, Кз = СООН вЂ” Ренн Феиольиые соединения с двумя ароматическими кольцами.
Эти соединения подразделяются на: — соединения Сб-С1-Сб-ряла (два ароматических кольца соединены мостиком из одного углеродного атома), к ним относятся бензофеноны и ксантоны; — соединения Сб-С2-Сб-ряда (два ароматических кольца соединены двумя атомами углерода), к ним относятся стильбены (два кольца соединяются цепочкой из двух атомов углерода) и антрахиноны (два ароматических кольца соединяются двумя атомами углерода с образованием центрального конденсированного третьего кольца); — соединения Сб-СЗ-Сб-ряда (два ароматических кольца соединены тремя атомами углерода) — наиболее многочисленная группа фенольных соединений, представленная прежде всего флавоноидаии, которые в свою очередь включают целый ряд подгрупп; к этой же группе соединений относятся изофлавоноиды и неофлавоноиды, также состоящие из нескольких подгрупп. На рис.
9.10 представлены некоторые из фенольных соединений с двумя ароматическими кольцами. Полимерные феиольиые соедииеиия. Эти вещества принято подразделять на четыре подгруппы: гидролизуеиые дубильные вещества (таннины — сложные эфиры глюкозы и галловой кислоты), конденсированные дубильные вещества (танниды — полимеры флавоноидов), лигнины (полимеры оксикоричных спиртов) и меланины. Отличительной чертой фенольных соединений является формирование огромного числа соединений за счет модификаций молекулы и образования коньюгатов с разнообразными структурами. Из модификаций для фенольных соединений характерны образование гликозидов, метилирование и метоксилирование. За счет гидроксильных и карбоксильных групп фенольные соединения могут связываться с сахарами, органическими кислотами, растительными аминами, алкалоидами. Помимо этого растительные фенолы могут соединяться с изопреноидами, образуя большую группу пренилированных фенолов.
Такие свойства фенольных соединений обеспечивают огромное разнообразие структур, характерное для растительных фенолов. 9.6.4. МИНОРНЫЕ ГРУППЫ ВТОРИЧНЫХ МЕТАБОЛИТОВ Растительные амины. В высших растениях присутствует большое количество аминов — первичных, вторичных, третичных и четвертичных. Многие из них структурно представляют собой декарбоксилированные аминокислоты, причем как белковые, так и небелковые. Растительные амины подразделяют на моноамины (с одной аминогруппой), диамины (с двумя аминогруппами) и полиамины.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
