Izoprénvázas vegyületek
Izoprénvázas vegyületek (terpének, karotinoidok) Természetes anyagok, amelyek izoprén molekulákból épülnek fel Izoprén C 2 C C C 2 -C 2-2 C C 2 C C 2 C 2 C 5 8 mevalonsav az izoprenoidok prekurzora biokémiai keletkezésük folyamatában Előfordulás: sokféle növényben, főként virágzatokban és gyümölcsökben számos képviselőjük illékony ( éteres illóolajok ), kellemes illat (parfüméria) 2
Ecetsav Mevalonsav Mevalonsav Izopentenil-pirofoszfát 3
Izoprén szabály láb láb fej fej fej fej fej láb Karvon 4
A terpének csoportosítása az izoprén-egységek száma szerint: n = 2, monoterpének, C 1 n = 3, szeszkviterpének, C 15 aciklusos terpének monociklusos terpének biciklusos terpének n = 4, diterpének, C 20 n = 6, triterpének, C 30 n politerpének funkciós csoportok szerint: alkoholok, éterek, aldehidek, ketonok 5
Aciklusos terpének Terpénszénhidrogének Előfordulás: bazsalikumolaj, babérolaj ocimén mircén xigéntartalmú aciklusos terpének C 2 geraniol (E)-izomer C 2 nerol (Z)-izomer Előfordulás: muskátliolaj, rózsaolaj 6
C C - 2 Citral-a (E)-izomer Citral-b (Z)-izomer Izolálás: citromolaj, citromfűolaj pszeudojonon β-jonon α-jonon a karotinoidok építőkövei 7
Monociklusos terpének 1 6 2 5 3 4 p-mentán 3 C 3 1 4 C( ) 2 (-)-mentol (1R,3R,4S) Előfordulás: borsmenta 1 2 /cat. 6 2 5 4 3 timol (a kakukkfűolaj komponense) mentol 8
Biciklusos monoterpének 7 6 5 4 1 3 2 3 C Bornán (kamfán) 9
Előfordulás: L-(-)-kámfor vagy matricaria-kámfor D-(+)-kámfor vagy japánkámfor Kamillaolaj (Matricaria parthenium) Kámforfa (Cinnamomum camphora) 10
Szeszkviterpének (n = 3, C 15 ) fej fej láb láb a-farnezén C3 C 2 Farnezol gvajazulén muskátliolaj 11
Diterpének (n = 4, C 20 ) Phytol (C 20 39 ) Előfordulás: klorofill E-vitamin K 1 -vitamin 12
13
A-Vitamin (retinol) C 20 29 2 3 1 4 5 β-jonongyűrű 6 7 9 11 13 15 C 2 a kettőskötések all-trans elrendeződése Előfordulás: csukamájolaj, tojás sárgája, tej iánya: testsúlycsökkenés, a szem kötő- és szaruhártyájának elváltozása, farkasvakság Alkalmazás: a xerophthalmia (a kötőhártya kiszáradása) gyógyszere 14
A látás kémiája Retinol A-vitamin oxidáció izomerizáció 11-cisz-retinál 2 N-opszin látható fény izomerizáció Aktívált rodopszin rodopszin 2 N-opszin 11-transz-retinál 15
Tetraterpének (n = 8, C 40 ) Karotinoidok (C 40 56 ) 3 C 3 C 3 C β-jonon-gyűrű α-karotin α-jonon-gyűrű 3 C 3 C β β enzimatikus hasítás 3 C 2 A-vitamin molekula β-karotin 16
3 C 3 C 3 C γ-karotin xigéntartalmú karotinoidok (lutein) 17
Koleszterin bioszintézise szkvalén lanoszterin koleszterin 18
Szteroidok
20
Szteroidok Csoportosítás: a biokémiai funkció, ill. élettani hatás szerint Szteroidok Szterinek Epesavak Szteroid-vitaminok Szteroid-hormonok egyéb szteroidok 21
A szubsztituensek térállása vonatkoztatási szubsztituens: C(10)- csoport β-állású szubsztituensek: α-állású szubsztituensek: a molekulasík előtt (felett) ugyanúgy, mint a C(10)- -csoport jelölés: kihúzott (vastag) vegyértékvonal a molekulasík mögött (alatt) jelölés: pontozott (szaggatott) vegyértékvonal 5 α-kolesztán A/B transz 10 9 5 C C 8 17 3 13 17 14 10 9 5 C C 8 17 3 13 17 14 5β-kolesztán A/B cisz C 8 17 C 8 17 22
1. Szterinek Előfordulás: állati és növényi szervezetekben, valamint gombákban (zoo-, fito- és mikoszterinek) Koleszterin az epekő fő alkotója, agy, gerincvelő 3 C Ergoszterin a koleszterinéhez hasonló molekulaszerkezet, 3 kettőskötés fénysugárzás D 2 vitamin UV- fény 23
2. Epesavak Alapváz: 5β-kolesztán 3 C 12 C kolánsav 3 7 kolsav: 3α,7α,12α-trihidroxi-kolánsav Életteni funkció: zsíremésztés 3. Szteroid-vitaminok 3 C 3 C UV ergoszterin D 2 vitamin (kalciferol) 24
D 3 vitamin (kolekalciferol) Molekulaszerkezet: erős hasonlóság a D 2 vitaminéhoz, kisebb eltérések C 17 -oldalláncban D 2, D 3 vitamin-hiány: rachitis (az ásványianyag anyagcsere zavara), elégtelen kalciumbeépülés a csontokba 4. Szteroid-hormonok Nemi hormonok hím nemi hormonok női nemi hormonok Mellékvesekéreg-hormonok (kortikoidok) androgének ösztrogének gesztagének 25
Androgének Tesztoszteron Androszteron Élettani funkció: másodlagos nemi jelleg kialakulása nemi mirigyek kifejlődése és normális működése 26
androsztenol Feromon (vaddisznó) Feromon (ember)??? androsztadienon 27
Ösztrogének (folliculus-hormonok) ösztron 17β-ösztradiol Élettani funkció: a nemi ciklust befolyásoló hormon 28
ormonháztartást megzavaró anyagok (EDC) ftalátok biszfenol-a 17α-etinil-ösztradiol, 29
30
Gesztagének (sárgatest-hormonok) Progeszteron Életteni funkció: a megtermékenyítésért felelős hormon Mellékvesekéreg-hormonok (kortikoidok) C 2 R C 2 kortizol (hidrokortizon) kortikoszteron (R = ) aldoszteron (R = C) Élettani funkció: ásványianyag-háztartás (minerálkortikoidok) szénhidrátanyagcsere (glikokortikoidok, a glikogénképződést serkentik a májban) 31
5. Szívre ható szteroidok Kardenolidok: a szívműködést szabályozó/serkentő természetes anyagok R 1 C/D anelláció: cisz!! R 2 Előfordulás: Digitalis purpurea (piros gyűszűvirág) digitoxigenin strophantidin R 1 =, R 2 = R 1 = C, R 2 = Strophantus kombé 32