emilio tagliavini - chimica delle sostanze naturali 2007/08 27 formazione di malonil-coa
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Emilio Tagliavini - Chimica delle Sostanze Naturali 2007/08 1
S
N
N
O
OH(NH-Enz)
O
H
H
Biotina
+ ATP
O
OHOP
O
O
OH + ADPHO
O
O
SCoA
O
S
N
N
O
O
OH
H
+S
N
N
O
H
H
- P
S
N
N
O
H
H
+ SCoA
OO
HO
Malonil-SCoA
Carbossibiotina
O
OHOP
O
O
OH
FORMAZIONE DI MALONIL-CoAFORMAZIONE DI MALONIL-CoA
Emilio Tagliavini - Chimica delle Sostanze Naturali 2007/08 2
SCoA
OO
HO+ ACP-SH S-ACP
OO
HO+ CoASH
S-Cys
O
Enz
S-ACP
OO
HO S-ACP
OO
S-ACP
OOH
NADH - H2O
S-ACP
O
S-ACP
OO
HO S-ACP
OO
Ecc.
NADH
- CO2
- CO2
S-ACP
OHS Cys Enz
S-Cys
O
Enz
+ ACP-SH
S-Cys
O
Enz
MAT
KS KR DH
ER MAT
R S-ACP
O
+ CoASH R SCoA
O
+ ACP-SH R = C15, C17TE
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSISINTESI DEGLI ACIDI GRASSI
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KS MAT DH ER KR ACP TE
Cys
SH
O
P
O
O O
HO
NO
NO
SH
H
H
CH2 Ser
Cys
HS
KSMATDHERKRACPTE
O
P
O
O O
HO
NO
NO
SH
H
H
ACP: Acyl Carrier Protein
MAT: Malonyl/Acetyl Transferase
KS: -Ketoacyl Synthase
KR: -Ketoacyl ReductaseDH: Dehydratase
ER: Enoyl Reductase
TE: Thioesterase
IL SISTEMA ENZIMATICOIL SISTEMA ENZIMATICO
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S-ACP
O O
S-ACP
NADH
O
S-ACP S-ACP
OO
HO
O
S-ACP
O
+
Isomerasi
S-ACP
O
O2 / NADPH
9-Desaturasi
S-CoA
O
+ 2 H2O
Stearoil-S-ACP
FORMAZIONE DI ACIDI GRASSI INSATURIFORMAZIONE DI ACIDI GRASSI INSATURI
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ACIDI GRASSI MONO E POLIINSATURIACIDI GRASSI MONO E POLIINSATURI
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ACIDI GRASSI PIU’ COMUNIACIDI GRASSI PIU’ COMUNI
Emilio Tagliavini - Chimica delle Sostanze Naturali 2007/08 7Un grasso
I grassi sono triacilgliceroli che a temperatura ambiente esistono come solidi o semisolidi
Emilio Tagliavini - Chimica delle Sostanze Naturali 2007/08 8Un olio
Gli oli sono triacilgliceroli che a temperatura ambiente sono liquidi
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Saponi e detergenti
RCOCH
O CH2OCR
O
CH2OCR
O
+ 3 NaOH saponificazione
CH2OH
CH
CH2OH
RCO-Na
+
O
+ 3
Trigliceride(un triestere del glicerolo)
1,2,3-propantriolo(glicerolo; glicerina)
C
O O_
Na+
“Testa” polare
“Coda” non polare
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CH3(CH2)14CO2-Na
+2 + Ca++
[CH3(CH2)14CO2-]2Ca
++ Na++ 2
Sapone di sodio (solubile in acqua sotto forma di micelle)
Sale di calcio di un acido grasso (insolubile in acqua)
CH3(CH2)10CH2OH CH3(CH2)10CH2OSO-Na
+
O
O
1. H2SO4
2. NaOH
CH3(CH2)10CH2 CH3(CH2)10CH2 SO3-Na
+1. H2SO4
2. NaOH
Detergenti sintetici
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Diacil Glicerolo
O OH
O
R
O
R
O
H2O
Acido Fosfatidico
PO O
O
R
O
R
O
-2 CoASH
Glicerol-P
PHO O
OH
+2 R SCoA
O
R SCoA
O
O O
O
R
O
R
O
R
O
Trigliceride
PO O
O
R
O
R
O
Acido Fosfatidico
+ CTP O O
O
R
O
R
O
P P Citidina- PP
+ R'OH O O
O
R
O
R
O
P
O
O-
OR'
- CMP
Fosfolipidi di Membrane
R' = CH2CH2N(CH3)3
CH2CH2NH2
CH2 CH CO2H
NH2HOOH
OHOH
OH
fosfatidilcolina
fosfatidiletanolamina
fosfatidilserina
fosfatidilinositolo
LIPIDI DELLE MEMBRANELIPIDI DELLE MEMBRANE
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Fosfoacilgliceroli (Fosfolipidi)
Il gruppo OH terminale del glicerolo è esterificato con acido fosforico
Costituiscono il 40-50% delle membrane cellulari
Configurazione R
Acido fosfatidico
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I più comuni fosfolipidi di membrana hanno un secondo legame estereo sul fosfato
Fosfatidiletanolammina (cefalina)
Fosfatidilcolina (lecitina)
Fosfatidilserina
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Molecola di colesterolo
Testa polare
Catena apolare di un acido grasso
Le membrane biologiche sono costituite da un doppio strato fosfolipidico
Gli acidi grassi saturi diminuiscono la fluidità di membrana perchè le loro catene idrocarburiche possono impaccarsi in modo compatto
Gli acidi grassi insaturi hanno effetto opposto
Ingrandimento di un fosfolipide
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OLI SICCATIVIOLI SICCATIVI
O
O OOR
O
O
H H
HHH
O2
OO
Triglicerideinsaturo
R
O
O OOR
O
O
RO
O OOR
O
OO
OH
-H
OOH
e
O + OH
Triglicerideinsaturo
R
O
O OOR
O
O
RO
O OOR
O
OO
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OLI SICCATIVIOLI SICCATIVI
O
O OO
O
O
O O
OOO
O
O
O O
O
O OO
O
O
OO
OO
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Vitamine lipo-solubili: Vitamina E (-tocoferolo)
O
CH3CH3
CH3 CH3 CH3
OH
CH3CH3
CH3
Quattro unità isopreniche unite testa-coda che cominciano qui e si estendono fino all’anello aromatico
Un etere dell’idrochinone tetrasostituito
La funzione della vitamina E nei sistemi biologici è quella di agire come antiossidante proteggendo i lipidi poliinsaturi dalla degradazione ossidativa
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Alcuni antiossidanti sintetici, che hanno in comune con la vitamina E solo l’anello fenolico, vengono comunemente impiegati come additivi per la conservazione di alimenti e prodotti farmaceutici.
2,6-di-terz-butil-p-cresolo
(BHT; Idrossi toluene butilato)
3,5-di-terz-butil-4-idrossi-anisolo
(BHA; Idrossianisolo butilato)
OH
CH3
OH
OCH3
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ROO + AH ROOH + A (1)
A + ROO ROOA (2)
La caratteristica essenziale di un antiossidante è interrompere la catena di autossidazione radicalica, ritardando quindi il processo di autossidazione.
Un buon antiossidante
1) reagisce con il radicale perossile più velocemente del substrato ossidabile ( possiede un idrogeno facilmente estraibile, reazione 1)
2) non propaga a sua volta la catena radicalica
Il risultato complessivo è che una molecola di antiossidante interrompe due catene radicaliche
Meccanismo di azione degli antiossidanti fenolici
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NADH
S-CoA
O
R S-CoA
O
R+ H2O
S-CoA
O
R
OH
S-CoA
OO
R R S-CoA
O
FADH2FAD
NAD+
+S-CoA
OH
Retro-condensazionedi Claisen
HS CoA
Deidrogenazione
Tioestere piùcorto di due unità
Enolo dell'acetil-CoA
DEGRADAZIONE OSSIDATIVA DEGLI ACIDI GRASSIDEGRADAZIONE OSSIDATIVA DEGLI ACIDI GRASSI-OSSIDAZIONE)-OSSIDAZIONE)
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Acetoacetil-SCoA
SCoA
OOSCoA
O
+SCoA
O
SCoA
O
+SCoA
O
HO
O
(SACP)
(SACP)
(SACP)
Acido Mevalonico
HO2COH
OH
SCoA
O
VIE COMUNI DALL’ACETOACETATOVIE COMUNI DALL’ACETOACETATO
SCoA
OOOOO
Polichetidi
n volte
SCoA
ONADPH
Acidi grassi
n volte
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R SEnz
OOOOO
Catena PolichetidicaR SCoA
O
+SCoA
O
HO
O
n
SEnz
OOOO
O O
COSEnzOH
-H2O
O O
COSEnz
HO OH
CO2H
Acido Orsellinico
SEnz
OOOO O
O
O
O
HO OH
O
OH
Floracetofenone
Reazionealdolica
Reazionedi Claisen
FORMAZIONE E CICLIZZAZIONE DI POLICHETIDIFORMAZIONE E CICLIZZAZIONE DI POLICHETIDI
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COSEnzO
O O
O
O
O O
O HO
HO HO
OH HO
HO O
OH
O
COSEnz
OOOOO
COSEnz
O
O
O
OO
COSEnz
OOH
OH
O
O
OH
OH
COSEnz
O
OO
O
O
HO
OH O
COSEnz O
OOH
HO
COSEnzOOO
O
O O O
HO
OH OHO
COSEnz
HO
OH OHO
CO2H
O
Antrachinoni
[O]
[O]
[O]
Naftochinoni
ALCUNI SCHEMI DI CICLIZZAZIONE ALCUNI SCHEMI DI CICLIZZAZIONE DI CATENE POLICHETIDICHEDI CATENE POLICHETIDICHE