Пути биосинтеза аминокислот у растений

В результате изучения биосинтеза аминокислот было выяснено, что аммиак чаще всего реагирует с кетокислотами. Эта реакция прямого аминирования кетокислот аммиаком — основной путь синтеза аминокислот в растениях. [c.240]

Пути биосинтеза аминокислот у растений [c.34]

Хотя H N высоко токсичен для большинства организмов, многие высшие растения могут использовать H N в процессах биосинтеза. Предложите пути превращения серина и H N в аспарагин и а. ди-аминомасляную кислоту. Предложите путь синтеза в грибах аланина из ацетальдегида, H N и аммиака. (Примечание соответствующей неферментативной реакцией является хорошо известный синтез аминокислот путем реакции Штрекера.) [c.176]

Схемы этих синтезов в общих чертах подтверждены в опытах с использованием соединений, меченных радиоактивным углеродом С и тритием Н . Аналогична может протекать и синтез более сложных алкалоидов. Таким образом, хотя пути биосинтеза алкалоидов в растениях до конца не расшифрованы, уже сейчас очевидно, что исходными веществами для их образования являются аминокислоты или продукты их превращений и что синтез и превращения алкалоидов тесно связаны с обменом других азотистых соединений в растениях. [c.341]

Биосинтез незаменимых аминокислот исследовался преимущественно у микроорганизмов и высших растений, причем оказалось, что для разных видов наблюдаются только небольшие изменения путей синтеза. Исходными веществами в этих случаях тоже являются сравнительно простые алифатические соединения (см. табл. 1-9). [c.51]

Количество данных, касающихся биосинтеза аминокислот, очень велико, но о ранних стадиях биосинтеза известно меньше, чем о более поздних. Современные представления о механизмах превращения газообразного азота в аммиак у растений изложены в специальной монографии [1]. Миллер [2] сделал очень интересную попытку подойти к решению проблемы первичного образования органических веществ на земле он показал образование аминокислот (глицин, саркозин, ОЬ-аланин, р-аланин, ОЬ-а-аминомасляная кислота и а-аминоизомасляная кислота), а также других соединений (молочная, муравьиная и уксусная кислоты) в системе, содержащей метан, аммиак, водород и воду. Эту смесь, близкую к предполагаемому составу земной атмосферы на ранних стадиях ее образования, подвергали в течение недели и дольше воздействию электрических разрядов. Было найдено, что аминокислоты образуются путем гидролиза нитрилов последние в свою очередь возникают в результате реакции между альдегидами и синильной кислотой, образующимися под действием электрических разрядов. Миллер высказал любопытное предположение о возможном синтезе первых живых организмов из аминокислот и других соединений, образовавшихся в результате взаимодействия между альдегидами, синильной кислотой и аммиаком в первичном океане. [c.307]

В растениях содержится большое число соединений, которые образуются из ароматических аминокислот или промежуточных продуктов шикиматного пути биосинтеза. Среди этих метаболитов преобладают алкалоиды (см. гл. 30.1) и различные растительные фенолы. Ниже обсуждаются некоторые основные биогенетические особенности растительных фенолов и других растительных метаболитов шикимовой кислоты. [c.710]

Неспособность животных, в том числе и человека, синтезировать незаменимые аминокислоты объясняется тем, что в их организмах отсутствуют кетокислоты, аминирование которых привело бы к образованию соответствующих аминокислот. Нужно отметить, что большинство бактерий и высших растений активно синтезирует эти аминокислоты и пути их биосинтеза у различных видов идентичны или близки. В путях биосинтеза незаменимых и заменимых аминокислот также есть существенные отличия биосинтез незаменимых аминокислот включает в себя [c.388]

Как указывалось ранее, незаменимые аминокислоты не синтезируются в организме человека и животных, их необходимо включать в состав пищи для обеспечения оптимального роста и для поддержания азотистого баланса. Для человека являются незаменимыми следующие аминокислоты лейцин, изолейцин, валин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан, треонин, гистидин и аргинин. Восемь из перечисленных аминокислот оказались незаменимыми для многих изученных видов высших животных. Что же касается гистидина и аргинина, то эти аминокислоты могут синтезироваться в организме, но в количестве, не обеспечивающем оптимального роста и развития. Иначе обстоит дело со всеми остальными незаменимыми аминокислотами, так как организм совершенно утратил в ходе эволюции способность синтезировать их углеродные цепи, т. е. незаменимым у незаменимых аминокислот является их углеродный скелет. Высшие растения и большинство микроорганизмов способны к активному синтезу этих аминокислот. Пути их биосинтеза у различных видов организмов идентичны или близки и гораздо сложнее, чем пути образования заменимых аминокислот. Во многих из этих реакций участвуют такие посредники, как тетрагидрофолиевая кислота (ТГФ), переносчик одноуглеродных фрагментов (—СН3, — Hj, —СНО, — HNH, —СН=) и 5-адено-зилметионин — главный донор метильных групп в реакциях трансметилирования. [c.402]

Для жизнедеятельности организма человека н животных необходимы белки, жиры и углеводы, являющиеся пластическими и энергетическими материалами, а также минеральные соли н витамины. Среди жиров и продуктов гидролиза белков имеются незаменимые органические вещества, поступление которых должно обеспечиваться с пищей, так как они не синтезируются организмом. По-видимому, по мере эволюционного развития животного мира отдельные виды постепенно теряли способность к биосинтезу некоторых простых органических соединений, участвующих в метаболических процессах, так как более эффективным для организма путем они могли получить их из окружающей органической природы — растений и микроорганизмов или с животной пищей. К таким органическим соединениям относятся незаменимые -аминокислоты, незаменимые ненасыщенные жирные кислоты, а также витамины (термин витамины предложен Функом [2]). На необходимость для питания таких факторов ( витаминов ), не синтезируемых животными, указывал Лунин [3]. Для человека незаменимыми оказались восемь -аминокислот (из 20) валин, лейцин, изолейцин, лизин, треонин, метионин, фенилаланин триптофан [4]. Для животных незаменимых аминокислот значительно больше, например для крысы —11. [c.5]

На этом основании авторы сделали вывод, что образование лигнина связано с биосинтезом шикимовой кислоты и ароматических аминокислот. Продолжая свое исследование, они наблюдали за процессом лигнификации путем количественного определения содержания ряда веществ (целлюлозы центозанов пектина крахмала шикимовой кислоты фенилаланина и тирозина) в молодых растениях зеленого гороха и красной сосны, выращивавшихся в водных культуральных растворах, содержавших различные предшественники лигнина (например, этанол, ацетат, пировиноградную, шикимовую, феруловую, фенилпиро-виноградную и и-оксифенилпировиноградную кислоты, фенилаланин, тирозин, кониферин и сирингин). [c.769]

Рассмотрены вопросы строения клеточной стенки у различных типов микрооргяниамов, химический состав и строение мембран, а также транспорт веществ через эти структуры с позиции биохимии. Дай раздел, посвященный метаболизму превращений в процессе роста и развития микроорганизмов. Детально освещены пути биосинтеза аминокислот, антибиотиков, витаминов, липидов, токсического начала микробных средств защиты растений, ксенобиотиков, нуклеотидов и нуклеозидов, их производных и флавинов. Рассмотрены некоторые аспекты синтеза биологически активных веществ у микробов, способных к биологической фиксации азота, а также у фотосинтезирующих и метилотрофных микроорганизмов. Кратко показаны взаимосвязи различных биосинтетических путей. [c.2]

Вопрос о биосинтезе ароматических аминокислот в высших растениях еще более не ясен это объясняется главным образом отсутствием соответствующих биохимических мутантов и тем, что их трудно получить. Есть причины считать, что путь биосинтеза через шикимовую кислоту все же имеет место и в высших растениях. Так, в растениях широко распространены шикимовая и хинная кислоты, а эксперименты с мечеными атомами показали, что шикимовая кислота может включаться в биосинтез ароматических аминокислот и целого ряда фенольных соединений. На растительном материале были наглядно показаны некоторые ферменты, участвующие в биосинтезе ароматических аминокислот. Этому вопросу посвящены обзоры [48—50]. [c.250]

Биосинтез аминокислот может осуществляться и другими путями. Некоторые аминокислоты образуются в хлоропластах. В биосинтезе аминокислот непосредственно используется около одной трети фиксируемого углерода и двух третей поглощаемого растениями азота. [c.272]

Переаминирование играет важнейшую роль в процессах обмена азотистых оснований в тканях животных и растений, будучи основным путем как биосинтеза, так и распада аминокислот в биологических системах. [c.446]

В опытах Ф. В. Турчина аминокислоты, меченные N 2, были обнаружены в растениях уже после 5-минутного выдерживания растений на растворе (К Н4)2504. Однако накопление аминокислот в листьях наблюдается не всегда (вследствие интенсивного использования образующихся аминокислот для биосинтеза белков). Итак, при нормальных условиях развития главным путем превращения аммиака в органические соединения азота является образование аминокислот. [c.240]

Совершенно другая картина наблюдается в эволюции биосинтетических путей вторичных метаболитов, например фенольных соединений в растениях. Эти растения образовались в процессе эволюции, по-видимому, из организмов, которые в биохимическом смысле были очень эффективны, т. е. они могли синтезировать свои компоненты из простых материалов. Вторичные метаболиты образовались из первичных, а эволюция путей, по-видимому, происходила от углеводов до образования конечного продукта и тоже шла поэтапно благодаря мутациям, которые увеличивали способность к выживанию. Если эта точка зрения верна, то вторичные вещества образуются путем побочных реакций (возможно, нескольких последовательных реакций) или продолжением биосинтетических цепей, ведущих к образованию первичных метаболитов. Исследования, проведенные до настоящего времени, показали, что это действительно имеет место все фенольные соединения образуются не из углеводов, а из ароматических аминокислот, из промежуточных соединений при биосинтезе ароматических аминокислот или из промежуточных соединений биосинтеза жирных кислот. [c.279]

Растения способны синтезировать очень широкую гамму фенольных соединений. С участием промежуточных продуктов шикиматного пути биосинтеза лигнина (см. 12.5.1) происходит образование фенолкарбоновых кислот, простых фенолов, фенольных альдегидов и спиртов, хинонов, нафтохинонов, антрахинонов, лигнанов, ку-маринов, ароматических аминокислот (рис. 14.5). Образуются также бензольные кольца терпеновых хинонов (убихинонов, пластохинонов, филлохинона) и хроманолов (токоферолов), участвующих в процессах фотосинтеза и дыхания. [c.520]

В отличие от большинства других витаминов, которые производятся только растениями или бактериями, никотиновая кислота и ее амид синтезируются также в организме животных и грибов. Однако путь биосинтеза здесь совершенно иной. Он демонстрирует собой те случаи, когда пиридиновый гетероцикл возникает в результате окислительного расщепления бензольного ядра. Предшественником никотиновой кислоты у животных и грибов служит аминокислота триптофан. Тот же интермедиат (хинолиновая кислота) здесь образуется в результате окисления промежуточной гидроксиант-раниловой кислоты (схема 114). [c.458]

В организме человека и белой крысы синтезируются 10 или 20 аминокислот, входящих в состав белков. Остальные аминокислоты, которые должны поступать с пищей и потому называются незаменимыми, синтезируются растениями и бактериями. Аминокислоты, объединяемые под названием заменимых , образуются различными путями. Глутамат получается в результате восстановительного аминирования а-кетоглутарата. Сам глутамат служит предшественником глутамина и пролина. Аланин и аспарат образуются путем трансаминирования соответственно из пирувата и оксалоацетата. Тирозин получается в результате гидроксилирования фенилаланина, принадлежащего к числу незаменимых аминокислот. Цистеин синтезируется из метионина и серина в сложной последовательности реакций, в которой промежуточными продуктами служат S-аденозил-метионин и цистатионин. Углеродный скелет серина происходит от 3-фосфоглицерата. Серин является предшественником глицина Р-углеродный атом серина переносится на тетрагидрофолат. Пути биосинтеза незаменимых аминокислот у растений и у бактерий более сложны и длинны. Они образуются из некоторых заменимых аминокислот, а также из других метаболитов. Аллостерическая регуляция биосинтетических путей, приводя- [c.678]

Биосинтез аминокислот. Большинство микроорганизмов и зеленые растения способны синтезировать de novo все двадцать аминокислот, из которых строятся белки. Углеродные скелеты аминокислот образуются из промежуточных продуктов обмена. Аминогруппы вводятся путем прямого аминирования или трансаминирования. Перевод неорганического азота в органические соединения происходит всегда через аммиак. Нитраты, нитриты и молекулярный азот предварительно восстанавливаются до аммиака (ассимиляционная нитратредукция) и только после этого включаются в состав органических соединений (рис. 7.16, а, 6, в). [c.253]

Катаболич. путь утилизации АцКоА состоит в окислении содержащегося в нем остатка уксусной к-ты в цикле трикарбоновых к-т до СО2 и воды. При дефиците углеводов АцКоА для осуществления их биосинтеза образуется в результате расщепления жирных к-т или нек-рых аминокислот. Т. обр., у мн. организмов цикл трикарбоновых к-т служит общим завершающим механизмом окисления углеводов, жиров и белков. В то же время у растений в условиях фотосинтеза т.наз. обращенный цикл трикарбоновых к-т может, подобно пентозофосфатному циклу, выполнять анаболическую функцию - превращ. СО2 в органические соединения. [c.315]

Как правило, в катаболических реакциях участвует НАО+, и поэтому не совсем обычно, когда в таких реакциях в качестве окислителя выступает ЫАОР+. Тем не менее у млекопитающих ферменты пентозо-фосфатного цикла специфичны к НАОР+. Существует предположение, что это связано с потребностью в МАОРН для процессов биосинтеза (гл. 11, разд. В). Тогда становится понятным функционирование пенто-зофосфатного пути в тканях с наиболее активным биосинтезом (печень, молочная железа). Возможно, что в этих тканях Сз-продукты цикла вовлекаются в процессы биосинтеза, как показано на рис. 9-8, Л. Далее читателю должно быть уже понятно, что любой продукт от С4 до С может быть выведен из цикла в любых желаемых количествах без каких-либо нарушений в работе этого цикла. Например, мы знаем, что образующийся на промежуточной стадии С4-продукт эритрозо-4-фосфат используется бактериями и растениями (но не животными) для синтеза ароматических аминокислот. Подобным же образом рибозо-5-фос-фат необходим для образования нуклеиновых кислот и некоторых аминокислот. [c.343]

В высших растениях, особенно среди представителей семейств крестоцветных, резедовых, ирисовых и тыквенных, найдены четыре л-карбоксизамещенные ароматические аминокислоты (30) — (33) [23—24]. Эти кислоты входят в большую группу аминокислот, обнаруженных в высших растениях, и обычно не встречаются в составе белков. Химические свойства и биогенез этих аминокислот широко изучались, и пути нх биосинтеза в общих чертах представлены на схеме (14). Согласно предложенной схеме, изохоризмовая кислота (28), образующаяся из хоризмовой кислоты (9), перегруппировывается в соединение (29) по реакции, которая формально аналогична орто-кляйзеновской перегруппировке, катализируемой хоризматмутазой [25]. Аминокислоты (30) и (31) затем образуются из (29) подобно тому, как .-фенилаланин (10) и .-тирозин [c.695]

Некоторые из обнаруженных в растениях Сб-соединений с разветвленной углеродной цепью биогенетически не связаны с терпенами. К таким соединениям относится валин, биосинтез которого рассмотрен на стр. 426. Бногенетическне взаимоотношения ряда других соединений неизвестны, однако в этом направлении можно высказать довольно обоснованные предположения. Так, например, нзовалериановый альдегид и изовалериановая кислота могут образовываться из лейцина путем следующих реакций, катализируемых широко распространенными ферментами — декарбоксилазой аминокислот, моноаминоксидазой и альдегиддегидрогеназой. [c.345]

Второе направление, охватывающее наибой ее широкий круг работ, срстоит в изучении биосинтеза и физиологической роли иолйфенолов в самом растении. В это11 области за последние годы достигнуты значительные успехи. В частности, показано существование нескольких путей образования полифенолов и открыты многие активные формы участия веществ фенольной природы в метаболизме растений (ростовые процессы, фотосинтез, дыхание, синтез аминокислот я др.). , [c.5]

В общем можно сказать, что биосинтез ароматических аминокислот в растениях происходит путем, сходным, если не идентичным, показанному на рис. 12. Однако для того, чтобы установить это, необходимы дополнительные опыты,, в которых, возможно, будут выявлены некоторые изменения. Например, возможно, что хинная кислота может дегидрироваться непосредственно в шикимовую кислоту или что хинная кислота превращается в 5-фосфошикимовую кислоту через 5-фосфохинную кислоту. [c.252]

В живых организмах синтез ароматического кольца из неароматических предшественников может протекать по двум различным механизмам. Один из них — путь через шикимовую кислоту, названный так вполне обоснованно и ведущий в основном к биосинтезу ароматических аминокислот, недавно был полностью разработан на микроорганизмах (Дэвис [1], Амбергер и Дэвис [2]). В высших растениях путь через шикимовую кислоту приводит не только к ароматическим аминокислотам, но и к различным более сложным ароматическим соединениям фенольной природы (Нейш [3], Свэн [4], см. главу 8). Очищены и охарактеризованы некоторые ферменты, участвующие в этих процессах. [c.314]

Совершенно по-иному должна была протекать эволюция биосинтетических путей, ведущих к возникновению вторичных метаболитов, таких, например, как фенольные соединепия растений. Эти системы развились в ходе эволюции значительно позднее — у организмов, которые были уже вполне развиты в биохимическом смысле, т. е. были способны синтезировать все необходимые им компоненты из простых соединений. Вторичные метаболиты образовались из первичных метаболитов, и эволюция путей их биосинтеза от ранних предшественников к конечному продукту протекала ступенчато, нутем мутаций, которые приводили к увеличению выживаемости. Если это представление правильно, то вторичные метаболиты возникают в ходе побочных реакций (возможно, нескольких последовательных реакций) или в результате продолжения биосинтетических ценей, ведущих к образованию первичных метаболитов. Приведенный выше обзор подтверждает эту точку зрения, так как из него следует, что все фенилпропаноидные соединения, по-видимому, образуются из ароматических аминокислот. [c.371]

Смотреть страницы где упоминается термин Пути биосинтеза аминокислот у растений: [c.176] [c.223] [c.605] [c.686] [c.54] [c.503] [c.252] [c.448] [c.207] [c.217] [c.364] [c.153] [c.23] [c.64] [c.39] [c.711] [c.182] [c.256] [c.235] [c.253] [c.260]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология