Коричные кислоты биосинтез

Центральное место в биосинтезе большинства фенольных соединений у высших растений занимают коричные кислоты (рис. 6). [c.116]

Рис. 6. Центральная роль коричных кислот в биосинтезе других фенольных соединений

Фенольные коричные кислоты, особенно п-кумаровая, кофейная и феруловая (рис. 17), широко распространены в растениях (Бейт-Смит [77, 78], Кре-мерс [79]). Есть основания считать, что они играют ведущую роль в биосинтезе лигнина, флавоноидов и родственных соединений [49, 80]. Обычно эти кислоты встречаются не в свободном состоянии, а в виде сложных эфиров (рис. 16). [c.254]

Для осуществления этой последовательности реакций необходимо, чтобы гидроксилирование проходило только после этерификации коричной кислоты. Такой путь биосинтеза, в котором гидроксилирование происходит вслед за этерификацией исходной коричной кислоты, может служить хорошей аналогией для биосинтеза других более сложных фенолов. [c.327]

Биосинтез Сд-веществ протекает через щнкнмовую и префеновую кислоты. Из этих кислот образуется пировиноградная кислота или биохимически эквивалентные ей коричная кислота или фенилаланин. Радиоактивный фенилаланин, если его ввести в сосну, очень быстро превращается в радиоактивный кониферин. Последний расщепляется р-глюкозидазой, а затем под действием фенолоксидазы и пероксидазы превращается в лигнин. Если ввести в сосну радиоактивный кониферин или фенилаланин, то в течение нескольких дней большая часть радиоактивности переходит в лигнин. [c.550]

Как мы увидели выше, шикимовая кислота — достаточно универсальный ключевой интермедиат, так как наряду с фенолами и фенолокислотами она образует и целую серию протеиногенных аминокислот. Но в то же время шикимовая кислота не столь универсальна, чтобы единолично решить задачу синтеза всех фенольных производных. Биосинтез флавоноидов представляет собой случай комплексного биосинтетического пути наряду с шикиматны-ми реакциями здесь используются и поликетидные. Активированные коэнзимом А коричные кислоты способны вступать во взаимодействие с типичными интермедиатами поликетидного биосинтеза, такими как малонил-З-СоА, образуя смешанные поликетиды, которые после восстановления и внутримолекулярной конденсации превращаются в гидроксилированные халконы, способные к последующему формированию у-пиронового цикла. Ступеней на этом пути немало, но все они достаточно логичны и реализуемы в рамках ферментативной химии (схема 8.4.12). [c.221]

Пигменты цветов образуются из своеобразного поликетид-ного предшественника. Фенилаланин превращается в траис коричную кислоту [уравнение (8-36)] и ее СоА-производное (циннамоил-СоА). Это производное используется в качестве предшественника в последующем биосинтезе. Прежде всего происходит удлинение цепи при участии малонил-СоА (этап а в прилагаемой схеме). Образующийся при этом р-полике-тон может циклизоваться по одному из двух путей альдольная конденсация (этап 6 приводит к синтезу стильбен-карбоновой кислоты и далее таких соединений, как 3,5-диок-систильбен хвойных деревьев в результате конденсации Клайзена (этап в) возникают халконы, флавоны и флавоно-ны. Они в свою очередь превращаются в желтые пигменты флавонолы и красные, пурпурные и синие антоцианидины [c.565]

Некоторые исследователи допускают существование в лигнине структур со связями (Р-Р) + (а-6) со свободными труппами HjOH, а также структур с полуоткрытым циклом (XI). В небольшом числе содержатся структуры с у-лактонным циклом (XII), что свидетельствует об участии в биосинтезе наряду с коричными спиртами и коричных кислот. Возможно присутствие в лигнине структур, в которых связью р р соединены гваяцильная и сирингильная единицы. [c.389]

Биосинтез монолигнолов включает две стадии. На первой стадии из продуктов метаболизма углеводов фосфоенолпировиноградной кислоты и 0-эритрозо-4-фосфата (см. 11.10.3) через шикимовую кислоту образуются ароматические аминокислоты. На второй стадии после дезаминирования аминокислот получаются коричная кислота и её гидроксилированные и метоксилированные производные, восстановление которых даёт три ароматических спирта, являющихся предшественниками лигнина. [c.390]

Схема 12.10. Биосинтез монолигнолов из производных коричной кислоты [c.393]

При биосинтезе растительных поликетидов с различными стартовыми замещенными циннамоил-КоА исходная коричная кислота образуется из фенилаланина путем элиминирования аммиака под действием лиазы. Окисление бензольного кольца обычно происходит после этой стадии. Таким образом, свободные кислоты in vivo являются нормальными предшественниками обязательной стадией процесса является их активация до соответствующих ацил-КоА, которая во многих важных случаях может определять скорость всего процесса биосинтеза. В синтезе поликетидов иногда учас-ствуют и другие типы ацил-КоА, обычно также образующиеся из свободных кислот природа их очень разнообразна, поэтому в данном обзоре рассмотреть их невозможно. [c.416]

Полагают, что промежуточными соединениями в биосинтезе троповой кислоты (27) являются фенилпировиноградная (25) и фенилмолочная (26) кислоты [29], а по последним данным — и коричная кислота [30], хотя первоначальные результаты были отрицательными. (Фенилмолочная кислота является этернфицирующим агентом в биосинтезе алкалоида лптторина доказано ее происхождение из фенилаланина (24) [31[.) [c.546]

Некоторые природные фенетиламины, например макромерин (149), содержат гидроксильную группу в р-положении боковой цепи, однако они также образуются из тирозина. Оказалось, что процесс р-гидроксилирования происходит на одной из ранних стадий биосинтеза [137]. У эфедрина (150) кроме р-гидроксигруп-пы в боковой цепи имеется также С-метильная группа. Любопытно, что биосинтез эфедрина отличен от биосинтеза других структурно близких фенетиламинов. В молекулу эфедрина включается фенилаланин (через коричную кислоту), но только в виде [c.572]

Аннулолин (402) — единственный алкалоид, содержащий окса-зольное кольцо, образуется из тех же продуктов метаболизма тирозина (47) и фенилаланина (24) [тирамина (119) и коричной кислоты (24а)], которые участвуют в биосинтезе многих других алкалоидов [312]. Предложенный путь его биосинтеза приведен на схеме (67). [c.623]

В микроорганизмах некоторые гидроксибензойные кислоты образуются по шикиматному пути из промежуточных соединений неароматического характера, однако в высших растениях подобный путь биосинтеза гидроксибензойных кислот не доказан (за исключением синтеза галловой кислоты). Гейссман и Хинрайнер [89] первыми высказали мысль о биосинтезе замещенных бензойных кислот в результате р-окисления коричных кислот и экспериментально подтвердили свое предположение, используя метод меченых атомов. Основываясь на результатах этой работы, Зенк [90] и другие авторы установили метаболнтические пути общей схемы биосинтеза гидроксибензойных кислот в результате деградации соответствующих коричных кислот (схема 49). Подобные предположения оказались полезны и при изучении путей биосинтеза соответствующих альдегидов, спиртов и фенилуксусных кислот [6]. Механизм биосинтеза галловой кислоты (73) в настоящее время еще не выяснен, хотя имеются экспериментальные доказательства существования, по крайней мере, трех путей ее биосинтеза (схема 50) [91—93]. Результаты этих исследований показывают ограничения и слабые стороны метода меченых атомов, обычно используемого для установления путей биосинтеза в высших растениях, так как, по мнению авторов, маловероятно, чтобы все эти [c.714]

Этот тип гидроксилирования отражает разное биосинтетическое происхождение двух колец (схема 67) [96]. Более полное обсуждение этого аспекта химии флавоноидов можно найти в других публикациях. Здесь достаточно сказать, что углеродный скелет образуется при поликетидном биосинтезе из одного остатка коричной кислоты и трех остатков уксусной кислоты. Циклизация цепи поликетона дает кольцо А, т. е. его три кислородные функции происходят из карбонильных групп ацетатов. Кислородные функции кольца В образуются при окислении, на что расходуется молекулярный кислород (часть гидроксильных групп может быть введена еще до образования гетероцикла). Скелет изофлавонов происходит из структуры (105) путем миграции на последующей стадии биосинтеза кольца В из положения 2 в положение 3. [c.105]

Уже давно было показано, что кольцо А флавоноидной молекулы происходит из ацетатных фрагментов, в то время как кольцо В и связывающие оба бензольных кольца три углеродных атома составляют фенилпропаноидный остаток, происходящий из щикимата. Подробно щикиматный путь, приводящий к образованию фенилаланина, был рассмотрен в гл. 3. В биосинтезе флавоноидов фундаментальное значение имеет реакция, катализируемая ферментом фенилаланин-аммиак-лиазой (ФАЛ), в ходе которой фенилаланин (4,24) дезаминируется (рис. 4.8) с образованием транс-коричной кислоты (4 25). [c.141]

На схеме 6.2 представлены основные ступени образования предшественников лигнина [104, 106, 107, 206, 242]. Биосинтез лигнина начинается с образованием глюкозы (I) при фотосинтезе. Она превращается в шикимовую кислоту (И)—важнейшее промежуточное соединение в так называемом пути шикимовой кислоты. В качестве конечных соединений на этом пути образуются две ароматических аминокислоты Ь-фенйлаланин (IV) и Ь-тиро-зин (V) восстановительным аминированием через префеновую кислоту (III). В свою очередь эти аминокислоты служат исходными веществами ( аминокислотная совокупность ) для ферментативного синтеза фенилпропаноидных соединений (путь коричной кислоты), который приводит через активированные производные ко- [c.104]

Опыты, проведенные на грибах, показали, что уксусная кислота поступает в бензольные кольца при участии малоновой кислоты. Так, при синтезе 6-метилсалициловой кислоты происходит конденсация 3 моль малонил-КоА и 1 моль ацетил-КоА. Представляется вполне вероятным, что при биосинтезе флавоноидов роль ацетил-КоА играет циннамил -КоА (эфир коричной кислоты) [c.449]

Коричная кислота слабо использовалась в биосинтезе кверцетина. [c.172]

Природные ингибиторы роста — оксипроизводные коричной кислоты, кумарина и нарингенина, являясь фенольными соединениями, образуются по тем же основным путям биосинтеза, которые присущи другим фенольным соединениям, не обладающим тормозящим действием на рост растений. Основные этапы синтеза ингибиторов роста — производных оксикоричных кислот — проходят, как известно, по следующей схеме [c.77]

Другая очень распространенная группа растительных метаболитов— флавоноиды — образуется из производных коричной кислоты путем последовательных реакций с малониклофермен-том А, в результате которых возникает второе ароматическое кольцо (ср. разд. 15.6). Биосинтез происходит через промежуточные халконы (рис. 15.27). [c.326]

Хатчинсон и сотр. [184] изучили биосинтез флоридзина (глюкозид флоретина) в дисках листьев Malus, внося С -меченый предшественник методом вакуумной инфильтрации. Предшественниками флоретина (рис. 30) были как ацетат, так и фенилаланин. Фенилаланин включается в кольцо В, а ацетат — в кольцо А. Авадани и Тауэре [185] показали, что [а-0 ]-коричная кислота также легко включается в флоридзин. Эти превращения эффективно проходят лишь в дисках молодых листьев. [c.272]

Можно отчетливо представить себе, как происходит накопление фенольных соединений в растениях. Рассмотрим, например, биосинтез лигнина, который необходим всем сосудистым растениям. Происхождение лигнина, но-видимому, зависит от дезаминирования фенилаланина в коричную кислоту. Можно представить себе, что в каком-то примитивном предке сосудистых растений произошла мутация, в результате чего оказалась возможной эта реакция. Такая мутация не обязательно могла привести к накоплению свободной коричной кислоты вместо этого под влиянием ферментов, уже имеющихся для других жизненно более необходимых функций, например синтеза жиров, могли накопиться сложные эфиры. Другими словами, одна мутация могла привести к образованию нескольких вторичных метаболитов, так как многие ферменты недостаточно специфичны. Например, Мейстер [61] показал, что кристаллическая дегидрогеназа молочной кислоты, помимо пирувата, хотя и медленнее, но все же может восстановить несколько а-оксокнслот. Гамборг и сотр. [63, 59] доказали, что переход фениллактата в фенилаланин в растениях может явиться следствием неспецифичной природы оксидазы гликолевой кислоты. [c.278]

На рис. 4 (Браун [66]) обобщены реакции, которые хорошо согласуются с полученными данными по превращению Og в мономеры лигнина. Многие из указанных соединений являются промежуточными продуктами, т. е. встречающимися в природе предшественниками, но ни одно из них не рассматривается как обязательное промежуточное соединение для высших растений. Пока еще не ясно, насколько соединения, указанные на рис. 4, реагируют в виде производных. Например, коричная кислота часто встречается в виде сложных эфиров с хинной кислотой или глюкозой подобные эфиры могут быть важными для процесса лигнификации. Так, Леви и Цукер 67] установили, что хинный эфир коричной кислоты подвергается ферментативному гидроксилированию с образованием соответствующего эфира кофейной кислоты — хлорогеновой кислоты. Более интенсивное исследование роли этих соединений в биосинтезе было бы своевременным вкладом в изучение лигнификации. [c.295]

В обзоре Нейша [3] рассмотрена роль коричной кислоты и ее оксипроизвод-ных в биосинтезе многих фенолов. Нейш обсудил возможную роль фенилмолочной кислоты в образовании коричной кислоты. Предложена последовательность реакций, включающая переаминирование фенилаланина, восстановление кетокислоты до фенилмолочной кислоты и дегидратацию последней с образованием коричной кислоты. По аналогии была предложена последовательность для превращения тирозина в п-оксикоричную кислоту, причем дегидратация п-оксифенилмолочной кислоты является конечной стадией у злаковых. Новые исследования ферментативного характера ставят под сомнение эту последовательность реакций и предполагают образование коричной и п-кумаровой кислот в результате прямого дезаминирования соответствующих аминокислот [44, 45]. Первое косвенное доказательство возможности такой реакции в высших растениях было получено с радиоактивным фенилаланином, введение которого в бесклеточный экстракт белого донника приводило к увеличению содержания коричной кислоты (Косуге и Кон [46]). [c.323]

Смотреть страницы где упоминается термин Коричные кислоты биосинтез: [c.392] [c.556] [c.561] [c.563] [c.593] [c.109] [c.350] [c.435] [c.475] [c.184] [c.178] [c.179] [c.64] [c.116] [c.117] [c.166] [c.16] [c.202] [c.260] [c.273] [c.273] [c.307] [c.325]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология