Sekondêre metaboliete is die belangrikste fisiologies aktiewe verbindings in die plantwêreld. Hulle getal, wat deur die wetenskap bestudeer word, neem elke jaar toe. Op die oomblik is ongeveer 15% van alle plantspesies bestudeer vir die teenwoordigheid van hierdie stowwe. Hulle het ook hoë biologiese aktiwiteit in verhouding tot die liggaam van diere en mense, wat hul potensiaal as farmaseutiese middels bepaal.
Wat is sekondêre metaboliete?
'n Onderskeidende kenmerk van alle lewende organismes is dat hulle metabolisme het - metabolisme. Dit is 'n stel chemiese reaksies wat primêre en sekondêre metaboliete produseer.
Die verskil tussen hulle is dat eersgenoemde kenmerkend is van alle wesens (die sintese van proteïene, aminokarboksiel- en nukleïensure, koolhidrate, puriene, vitamiene), terwyl laasgenoemde kenmerkend is van sekere soorte organismes en nie deelneem nie. in die groei- en voortplantingsproses. Hulle voer egter ook sekere funksies uit.
In die dierewêreld word sekondêre verbindings selde geproduseer, meer dikwels kom dit binneliggaam saam met plantvoedsel. Hierdie stowwe word hoofsaaklik in plante, swamme, sponse en eensellige bakterieë gesintetiseer.
Kenmerke en kenmerke
In biochemie word die volgende hooftekens van sekondêre plantmetaboliete onderskei:
- hoë biologiese aktiwiteit;
- klein molekulêre gewig (2-3 kDa);
- produksie van 'n klein hoeveelheid beginstowwe (5-6 aminosure vir 7 alkaloïede);
- sintese is inherent aan individuele plantspesies;
- vorming op latere stadiums van ontwikkeling van 'n lewende organisme.
Enige van hierdie kenmerke is opsioneel. Sekondêre fenoliese metaboliete word dus in alle plantspesies geproduseer, en natuurlike rubber het 'n hoë molekulêre gewig. Die produksie van sekondêre metaboliete in plante vind slegs plaas op grond van proteïene, lipiede en koolhidrate onder die invloed van verskeie ensieme. Sulke verbindings het nie hul eie manier vir sintese nie.
Hulle het ook die volgende kenmerke:
- teenwoordigheid in verskillende dele van die plant;
- ongelyke verspreiding in weefsels;
- lokalisering in sekere kompartemente van die sel om die biologiese aktiwiteit van sekondêre metaboliete te neutraliseer;
- die teenwoordigheid van 'n basiese struktuur (meestal tree hidroksiel-, metiel-, metoksielgroepe in), op grond waarvan ander variante van verbindings gevorm word;
- verskillende tipes struktuurveranderinge;
- die vermoë om oor te skakel na 'n onaktiewe, "reserwe" vorm;
- gebrek aan direkte deelname aan metabolisme.
Sekondêre metabolisme word dikwels beskou as die vermoë van 'n lewende organisme om met sy eie ensieme en genetiese materiaal te reageer. Die hoofproses, as gevolg waarvan sekondêre verbindings gevorm word, is dissimilasie (ontbinding van die produkte van primêre sintese). Dit stel 'n sekere hoeveelheid energie vry, wat betrokke is by die produksie van sekondêre verbindings.
Functions
Aanvanklik is hierdie stowwe as onnodige afvalprodukte van lewende organismes beskou. Dit is nou vasgestel dat hulle 'n rol speel in metaboliese prosesse:
- fenole - deelname aan fotosintese, respirasie, elektronoordrag, produksie van fitohormone, ontwikkeling van die wortelstelsel; aantrekking van bestuiwende insekte, antimikrobiese werking; kleur van individuele dele van die plant;
- tanniene - ontwikkeling van weerstand teen swamsiektes;
- karotenoïede - deelname aan fotosintese, beskerming teen fotooksidasie;
- alkaloïede - groeiregulering;
- isoprenoïede - beskerming teen insekte, bakterieë, diere;
- sterole – regulering van selmembraanpermeabiliteit.
Die hooffunksie van sekondêre verbindings in plante is ekologies: beskerming teen plae, patogene mikroörganismes,aanpassing by eksterne toestande. Aangesien omgewingsfaktore aansienlik verskil vir verskillende tipes flora, is die spektrum van hierdie verbindings byna onbeperk.
Klassifikasies
Daar is verskeie fundamenteel verskillende klassifikasies van sekondêre metaboliete:
- Rusal. Stowwe word volgens hul spesifieke eienskappe in groepe verdeel (saponiene vorm skuim, bitters het 'n gepaste smaak, ensovoorts).
- Chemies. Gebaseer op die eienskappe van die chemiese struktuur van verbindings. Dit is tans die algemeenste. Die nadeel van hierdie klassifikasie is dat stowwe van dieselfde groep kan verskil in produksiemetode en eienskappe.
- Biochemies. Aan die hoof van hierdie tipe sistematisering is die metode van biosintese. Dit is die mees wetenskaplik gestaafde, maar weens die gebrek aan kennis van plantbiochemie is die gebruik van hierdie klassifikasie beperk.
- Funksioneel. Dit is gebaseer op sekere funksies van stowwe in 'n lewende organisme. Dieselfde groep kan sekondêre metaboliete met verskillende chemiese strukture bevat.
Die kompleksiteit van klassifikasie lê in die feit dat elke groep sekondêre metaboliete nou verwant is aan die ander. Dus, bitters ('n klas terpene) is glikosiede, en karotenoïede (afgeleides van tetraterpene) is vitamiene.
Hoofgroepe
Die volgende tipes stowwe word as sekondêre metaboliete van plantselle geklassifiseer:
- alkaloïede (piridien,imidasool, purien, betalaiene, glikoalkaloïede, protoalkaloïede en ander);
- antraseen-afgeleides (afgeleides van chryzacin, anthroon, alizarin en ander verbindings);
- phytosteriode (metanoliede);
- glikosiede (monosiede, biosiede en oligosiede, sianogene glikosiede en tioglikosiede);
- isoprenoïede (terpene en hul afgeleides - terpenoïede en steroïede);
- fenoliese verbindings en ander.
Baie van hierdie stowwe het unieke eienskappe. Dus, curare-alkaloïede is die sterkste gif, en sommige groepe glikosiede het 'n uitgesproke terapeutiese effek en word gebruik om middels te maak wat gebruik word in die behandeling van hartversaking.
Aansoek
Sekondêre metaboliete het 'n aktiewe effek op die organe en stelsels van mense en diere, daarom word dit wyd gebruik in farmakologie en veeartsenykundige medisyne, word gebruik as geur- en aroma-versterkers in voedselprodukte. Sommige plante wat hierdie stowwe in aansienlike hoeveelhede ophoop, word as grondstowwe in die vervaardiging van tegniese materiale gebruik.
In die buiteland, in lande met 'n ontwikkelde chemiese industrie, is ongeveer 'n kwart van alle verbindings wat in die apteek gebruik word van plantaardige oorsprong. Die waardevolle terapeutiese effek van sekondêre metaboliete word geassosieer met hul eienskappe soos:
- wye reeks aksie;
- minimum newe-effekte selfs met langdurigeontvangs;
- komplekse effek op die liggaam;
- hoë doeltreffendheid.
Aangesien hierdie verbindings nog swak verstaan word, kan hul verdere navorsing lei tot die skepping van fundamenteel nuwe farmaseutiese middels.
