ти освіти изопреноидов: в цитозолі синтез йде по класичному шляху, а в пластидах - по альтернативному. При цьому можливе не тільки дублювання синтезу изопреноидов в різних когось партментах клітини, але і поділ за типом синтезованих структур. Тритерпеноїди (включаючи стероїди) синтезуються в цитозолі з мевалоната, тоді як дітерпеноіди (включаючи фитол хлорофілу) і тетратерпеноіди (насамперед каротиноїди) - у пластидах по альтернативному шляху. Моно- і сесквітерпени, ймовірно, можуть утворюватися різними варіантами залежно від структури молекули і виду рослини.
Біосинтез фенольних сполук. До теперішнього часу відомо два шляхи освіти фенольних сполук - шікіматний (через шікімовой кислоту) і ацетатно-малонатний. Основний шлях шікіматний, це практично єдиний спосіб формування ароматичного кільця. В якості вихідних сполук для синтезу виступають фосфоенолпіруват (ФЕП) і еритроза - 4-фосфат. При їх конденсації виникає семіуглеродная кислота (2-кето - 3-дезокси - 7-фосфоарабогептановая), яка потім ціклізуется в 5-дегідрохін-ную кислоту. З дегідрохінной кислоти утворюється шікімовой кислота, яка має шестичленное кільце, одну подвійну зв'язок, і її легко перевести в з'єднання ароматичного ряду. З шікімовой кислоти можливе утворення оксибензойних кислот - n-оксибензойной, протокатеховую, галової. Однак основний шлях використання шікімовой кислоти - освіта через префеновую кислоту ароматичних амінокислот фенілаланіну і тирозину. Фенілаланін (можливо, в ряді випадків і тирозин) - основний попередник синтезу фенольних сполук. Дезамінування фенілаланіну здійснює фермент фенілаланінамміакліаза (ФАЛ). У результаті утворюється корична кислота, гідроксилювання якої призводить до утворення пара-кумаровой (оксікорічних) кислоти. Після додаткового гідроксилювання і подальшого метилування з неї утворюються інші оксикоричні кислоти.
оксікорічних кислоти являють центральна ланка синтезу всіх фенольних сполук клітини. Opтo-кумаровая кислота є попередником кумаринів. Після низки реакцій укорочення алифатической частини молекули утворюються С6-С2 і С6-С1 - сполуки - це другий шлях освіти оксибензойних кислот (перший - безпосередньо з шікімовой кислоти). Оксикоричні кислоти можуть утворювати різні кон'югати, насамперед?? з цукрами, однак основна маса оксікорічних кислот активується шляхом взаємодії з СоА. Два магістральних шляхи використання СоА-ефірів оксікорічних кислот - синтез лигнинов і синтез флавоноїдів. Для синтезу лигнинов СоА-ефіри оксікорічних кислот відновлюються до спиртів, які виступають як мономерів синтезу. При синтезі флавоноїдів СоА-похідне оксікорічних кислоти взаємодіє з трьома молекулами Малоні-СоА з утворенням халкони. Реакцію каталізує фермент халконсінтаза. Утворився халкони легко перетворюється в флаванона. З флаванона за рахунок реакцій гідроксилювання, окислення - відновлення утворюються інші групи флавоноїдів. Потім може відбуватися модифікація молекули - гликозилирование, метоксилювання та ін.
Ацетатні-малонатний шлях синтезу фенольних сполук широко поширений у грибів, лишайників і мікроорганізмів. У рослин він є мінорним. При синтезі сполук цим шляхом ацетил-СоА карбоксіліруется з утворенням малонілацетіл-СоА. Потім відбувається каскад аналогічних реакцій, в результаті нарощується вуглецевий ланцюг і виникає полі-?-кетометіленовая ланцюжок. Циклизация полікетідной ланцюга призводить до утворення різних фенольних сполук. Таким способом синтезуються флороглюцин і його похідні, деякі антрахінони. У структурі флавоноїдів кільце У формується по шікіматному шляху (з оксікорічних кислоти), тоді як кільце А - по ацетатно-малонатному.
У клітці працюють два шікіматних шляхи синтезу флавоноїдів - один в пластидах, інший в цитозолі. У цих компартментах знаходиться повний набір ізоферментів шікіматного шляхи, а також ферментів фенольного метаболізму, в тому числі ФАЛ і халконсінтази. Таким чином, в рослинній клітині існує дві паралельні ланцюжки синтезу фенольних сполук (аналогічно ізопреноїди).
Синтез мінорних класів вторинних з'єднань. Освіта цих речовин також вивчено досить повно. Для багатьох азотовмісних сполук вихідними речовинами є амінокислоти. Наприклад, синтез ціаногенних глікозидів починається з декарбоксилирования відповідної амінокислоти, потім послідовно формуються альдоксім, нітрил і?-гідроксінітріл. На останньому етапі синтезу утворюється ціаногенний глікозид за рахунок глікозилювання?-гідроксінітріла за допомогою УДФ-глюкози. Синтез зазвичай здійснює комплекс ферментів: наприклад, для дурріна цей комплекс складається з чотирьох ферментів. Гени ферментів клоновані. Трансгенна за двома генам рослина арабидопсиса набула здатності до синтезу ціаногенних глікозидів. Синтез беталаінов починається від тирозину, який гідроксилюється і утворюється диоксифенилаланин (ДОФА). ДОФА служить джерелом для двох фрагментів молекули бетаціанінов - бет...
