Речовини первинного біосинтезу, або первинні метабо­літи

До речовин первинного біосинтезу належать білки, вуглеводи, ліпіди, ферменти, вітаміни, органічні кислоти.

Білки. Становлять основну масу протоплазми. Білкову струк­туру також мають ферменти-каталізатори всіх біохімічних пере­творень. Розрізняють білки прості (протеїни) і складні (протеї­ди). Протеїни складаються тільки з залишків амінокислот. Виді­ляють кілька груп простих білків, із яких у рослинах переважають альбуміни та особливо глобуліни. Альбуміном є рицин — білок насіння кліщовини.

Глобуліни становлять основну масу білків олійного насіння (коноплі, сої, арахісу тощо). До протеїнів належать багато запас­них білків.

Протеїди — це складні білки, які містять, крім простого білка, небілковий компонент — простетичну групу. Протеїди класифіку­ють за походженням їх небілкової частини: нуклеопротеїди, фос-форпротеїди, ліпопротеїди та ін. Наприклад, нуклеопротеїди яв­ляють собою сполуки простих білків з нуклеїновими кислотами.

Вуглеводи — це природні сполуки, що складаються з вуглецю, кисню та водню.

Найпростішими представниками вуглеводів є моносахариди — первинні продукти фотосинтезу. Моносахариди використовують для синтезу глікозидів, полісахаридів, амінокислот, поліфенолів тощо. Вуглеводи мають виняткове значення для розвитку рослин, їх поділяють на такі групи: 1) метаболіти-моносахариди й олігоса-хариди, які беруть участь у біохімічних процесах і є вихідними речовинами для вторинного синтезу; 2) запасні речовини — деякі групи полісахаридів (крохмаль, інулін), які накопичуються як енер­гетичний резерв; 3) структурні речовини, головним чином, клітко­вина — головний "арматурний" матеріал для клітин і тканин; струк­турні речовини необхідні для утворення клітинних стінок і є в усіх тих частинах рослин, де відбувається ріст тканин.

Ліпіди (від грецьк. lipos — олія). Ліпідами називають жири та жироподібні речовини рослинного і тваринного походження. Вони

є різними за хімічним складом, але схожі за фізико-хімічними вла­стивостями. Містяться в усіх живих клітинах і відіграють важливу роль в процесах життєзабезпечення. Найбільше накопичуються в насінні та плодах. Вони накопичуються у формі запасного жиру або виступають структурними компонентами цитоплазми клітин. Ліпіди утворюють енергетичні резерви і створюють захисні водо­відштовхувальні і термоізоляційні покриви у рослин і тварин (на­приклад, кутин). За хімічним складом ліпіди в основному пред­ставлені похідними вищих жирних кислот, спиртів і альдегідів. їх поділяють на прості і складні. До простих ліпідів належать тільки ефіри вищих жирних кислот і спиртів або альдегідів (жири, воски).

Складні ліпіди — комплекси ліпідів з білками (ліпопротеїди), похідними о-фосфорної кислоти (фосфатиди або фосфоліпіди), ліпіди, що містять залишки цукрів (гліколіпіди). До ліпідів також належать деякі речовини, які не є похідними жирних кислот — стерини, убіхінони, терпени.

Багато ліпідів є поверхнево-активними речовинами, які розчи­няються в неполярних розчинниках і малорозчинні у воді.

Ліпіди всіх класів широко використовують у медичній практи­ці, їх одержують із насіння та плодів олійних рослин, а також із органів деяких тварин.

Ферменти (від лат. fermentum — бродіння, закваска). Переваж­на більшість хімічних реакцій у живому організмі відбувається за участю ферментів. Ферменти — це білки, які здатні вибірково ка­талізувати певну біохімічну реакцію і впливати на перебіг життє­во важливих процесів.

Усі ферменти можна поділити на два класи: однокомпонентні й
двокомпонентні. Однокомпонентні ферменти складаються тільки
з білка. Більшість відомих ферментів за своєю структурою є одно­
компонентними. Дія однокомпонентного ферменту залежить від
відповідних хімічних угруповань, які дістали назву активних
центрів. При руйнуванні активного центру фермент втрачає свою
каталітичну активність.,

Двокомпонентні ферменти складаються з білка та небілкової частини, яку називають коферментом. На відміну від однокомпо­нентних, активність двокомпонентних ферментів залежить саме від небілкової частини. Коферментом можуть бути різні фармако­логічно активні речовини, а саме: вітаміни, нуклеотиди, порфіри­ни тощо.

людини і тварин. Алкалоїди є продуктами азотистого обміну в
рослинах. Попередниками справжніх алкалоїдів і протоалкалоїдів
є амінокислоти. У біосинтезі алкалоїдів також беруть участь ант-
ранілова та нікотинова кислоти. Спільним для більшості алкалоїдів
є наявність гетероциклів (піролідин, піперидин, піридин тощо)
або поєднання цих простих гетероциклів у складніші поліциклічні
сполуки. ^;

У рослинах алкалоїди містяться у формі розчинних солей орга­нічних кислот (лимонної, щавлевої, янтарної, оцтової тощо).

Фенольні сполуки — це сполуки, які містять ароматичне кільце з однією або кількома гідроксильними групами, та їхні похідні. Якщо в молекулі є дві або більше гідроксильних груп, то таку сполуку називають поліфенольною. До класу фенолів належить велика група природних сполук: прості феноли та їхні похідні; кумарини; хромони, флавоноїди, лігнани, антраценопохідні, ду­бильні речовини. У наш час доведено, що фенольні сполуки є ак­тивними метаболітами клітинного обміну і беруть участь у різних фізіологічних процесах — фотосинтезі, диханні, рості, стійкості рослин до інфекційних хвороб. Тому більшість фенольних сполук міститься в активно функціонуючих органах — листках, квітках (надають забарвлення), плодах, паростках, покривних тканинах тощо. Усі фенольні сполуки утворюються з вуглеводів і продуктів їх перетворення.

За хімічною структурою фенольні сполуки поділяють на чоти­ри основні групи: з одним ароматичним кільцем (прості феноли, кумарини, хромони); з двома ароматичними ядрами (флавоної­ди); з хіноновою структурою (нафтохінони, антрахінони); полімерні (таніди або дубильні речовини, лігнани). Докладнішу характерис­тику всіх груп фенольних сполук наведено у відповідних розділах.

Терпеноїди (ізопреноїди) — це поширена група природних спо­лук, у структурі яких є ізопентанові ланки (насичені або ненаси-чені С₅-одиниці).

Терпеноїдну структуру має значна кількість сполук, що зустрі­чаються у рослинах: ефірні олії (гемітерпени, монотерпени, сескві­терпени); іридоїди (монотерпени); смоли, бальзами (дитерпени); сапоніни, кардіотонічні глікозиди (тритерпени, стероїди); кароти­ноїди (тетратерпени); каучук, гутаперча (політерпени).

Ізопротеноїди утворюються в рослинах із оцтової кислоти че­рез проміжну мевалонову кислоту. Докладніша характеристика спо-

лук, які мають ізопреноїдну структуру, наведено у відповідних розділах.

Дата добавления: 2014-01-07