фенольні сполуки
Біосинтез у різних груп фенольних сполук протікає по одній і тій же принциповій схемі, із загальних попередників і через подібні проміжні продукти.
Механізм біосинтезу фенольних сполук був розшифрований в 60-х роках XX століття в результаті:
- застосування мічених ізотопами атомів вуглецю С14 і кисню - О18;
- неклітинних систем;
- різних генетичних методів.
Біосинтез бензольного кільця в структурі фенольних сполук йде двома шляхами:
Фенольні сполуки утворюються трьома шляхами: перші два і третій шлях - змішаний (окремі частини одного і того ж з'єднання синтезуються різними шляхами).
Встановлено американськими вченими Берчем і Донованом в 1955 році. Попередником є кислота оцтова, яка утворюється при гліколізі цукрів.
В результаті альдольної ступінчастою конденсації залишків кислоти оцтової утворюються полікетометіленовие кислоти. Приєднання відбувається за типом «голова» - «хвіст» за обов'язкової участі ферменту коензиму А з проміжним утворенням ацетил-коензиму А, а потім Малоні-коензиму А (тому називають ацетатно-малонатний шлях.
Циклизация полікетонов йде під дією ферменту синтетази.
Якщо нарощувати ланцюжок до 16-ти вуглецевих атомів (8 залишків кислоти оцтової) утворюється ядро антрацену:
За ацетатно-малонатному шляху йде біосинтез простих фенолів і похідних антрацену в грибах і лишайниках; антрахинонов групи хрізаціна, кілець А і С антрахинонов групи алізарину у рослин; кільця А в молекулі флавоноїдів; госсипола, що міститься в корі коренів бавовнику.
Біосинтез йде через кислоту шікімовой, з'єднання близьке до ароматичних сполук. У розшифровці цього шляху біосинтезу велика заслуга належить вченому Б. Девісу (1951-55 рр.).
Вихідними продуктами біосинтезу служать фосфоенолпіруват і ерітрозо- 4-фосфат, що утворюються в процесі гліколізу і пентозного циклу цукрів. В результаті ряду ферментативних реакцій і конденсації з них утворюється кислота шікімовой.
Далі в процесі послідовних ферментативних реакцій, що протікають за участю АТФ, приєднується ще фосфоенолпіруват, кількість подвійних зв'язків збільшується до двох - утворюється кислота префеновая, а потім до трьох - утворюється кислота фенилпировиноградная або кислота пара -гідроксіфенілпіровіноградная. Далі під впливом ферментів трансаміназ утворюються ароматичні амінокислоти - фенілаланін і тирозин.
За участю ферментів амміакліаз від амінокислот відщеплюється аміак, і виникають відповідно кислоти корична і пара -гідроксікорічная.
Це вихідні продукти синтезу пара - і орто -феноли в рослинах, кумаринів, хромонов, лігнанов, кільця В в молекулі флавоноїдів, кільця В антрахинонов групи алізарину у рослин, гідролізуемих дубильних речовин.
За змішаним шляху синтезуються флавоноїди і антрахінони, похідні алізарину. Флавоноїди є джерелом синтезу конденсованих дубильних речовин.