Ang mga pangalawang metabolite ay ang pinakamahalagang physiologically active compound sa mundo ng halaman. Ang kanilang bilang, na pinag-aralan ng agham, ay tumataas bawat taon. Sa ngayon, halos 15% ng lahat ng mga species ng halaman ay pinag-aralan para sa pagkakaroon ng mga sangkap na ito. Mayroon din silang mataas na biological activity na may kaugnayan sa katawan ng mga hayop at tao, na tumutukoy sa kanilang potensyal bilang mga pharmaceutical.
Ano ang mga pangalawang metabolite?
Isang natatanging katangian ng lahat ng nabubuhay na organismo ay mayroon silang metabolismo - metabolismo. Ito ay isang hanay ng mga reaksiyong kemikal na gumagawa ng pangunahin at pangalawang metabolite.
Ang pagkakaiba sa pagitan nila ay ang una ay katangian ng lahat ng mga nilalang (ang synthesis ng mga protina, aminocarboxylic at nucleic acid, carbohydrates, purines, bitamina), habang ang huli ay katangian ng ilang uri ng mga organismo at hindi nakikilahok. sa proseso ng paglaki at pagpaparami. Gayunpaman, gumaganap din sila ng ilang partikular na function.
Sa mundo ng hayop, ang mga pangalawang compound ay bihirang ginawa, mas madalas ang mga ito ay pumapasokkatawan kasama ang mga pagkaing halaman. Ang mga substance na ito ay na-synthesize pangunahin sa mga halaman, fungi, sponge at unicellular bacteria.
Mga Tampok at Tampok
Sa biochemistry, ang mga sumusunod na pangunahing palatandaan ng pangalawang metabolite ng halaman ay nakikilala:
- high biological activity;
- maliit na molekular na timbang (2-3 kDa);
- produksyon mula sa maliit na halaga ng panimulang sangkap (5-6 amino acid para sa 7 alkaloid);
-
Ang
synthesis ay likas sa mga indibidwal na species ng halaman;
- porma sa mga huling yugto ng pag-unlad ng isang buhay na organismo.
Alinman sa mga feature na ito ay opsyonal. Kaya, ang mga pangalawang phenolic metabolite ay ginawa sa lahat ng mga species ng halaman, at ang natural na goma ay may mataas na molekular na timbang. Ang paggawa ng mga pangalawang metabolite sa mga halaman ay nangyayari lamang sa batayan ng mga protina, lipid at carbohydrates sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga enzyme. Ang mga naturang compound ay walang sariling paraan para sa synthesis.
Mayroon din silang mga sumusunod na feature:
- presensya sa iba't ibang bahagi ng halaman;
- hindi pantay na pamamahagi sa mga tissue;
- localization sa ilang partikular na compartments ng cell upang i-neutralize ang biological na aktibidad ng pangalawang metabolites;
- ang pagkakaroon ng isang pangunahing istraktura (kadalasan ang hydroxyl, methyl, methoxyl group ay kumikilos sa papel nito), batay sa kung saan nabuo ang iba pang mga variant ng mga compound;
- iba't ibang uri ng pagbabago sa istraktura;
- ang kakayahang lumipat sa isang hindi aktibo, "reserba" na form;
- kakulangan ng direktang partisipasyon sa metabolismo.
Ang pangalawang metabolismo ay kadalasang tinitingnan bilang kakayahan ng isang buhay na organismo na makipag-ugnayan sa sarili nitong mga enzyme at genetic na materyal. Ang pangunahing proseso, bilang isang resulta kung saan nabuo ang mga pangalawang compound, ay dissimilation (pagkabulok ng mga produkto ng pangunahing synthesis). Naglalabas ito ng tiyak na dami ng enerhiya, na kasangkot sa paggawa ng mga pangalawang compound.
Mga Paggana
Sa una, ang mga sangkap na ito ay itinuturing na hindi kinakailangang mga basura ng mga buhay na organismo. Napagtibay na ngayon na gumaganap sila ng papel sa mga metabolic na proseso:
- phenols - pakikilahok sa photosynthesis, respiration, electron transfer, produksyon ng phytohormones, pag-unlad ng root system; pang-akit ng mga pollinating na insekto, pagkilos na antimicrobial; pangkulay ng mga indibidwal na bahagi ng halaman;
- tannins - pagbuo ng paglaban sa mga fungal disease;
- carotenoids - pakikilahok sa photosynthesis, proteksyon mula sa photooxidation;
- alkaloids - regulasyon sa paglaki;
- isoprenoids - proteksyon laban sa mga insekto, bakterya, hayop;
- sterols – regulasyon ng cell membrane permeability.
Ang pangunahing pag-andar ng pangalawang compound sa mga halaman ay ekolohikal: proteksyon mula sa mga peste, pathogenic microorganism,pagbagay sa mga panlabas na kondisyon. Dahil malaki ang pagkakaiba ng mga salik sa kapaligiran para sa iba't ibang uri ng flora, ang spectrum ng mga compound na ito ay halos walang limitasyon.
Mga Klasipikasyon
May ilang pangunahing magkakaibang klasipikasyon ng mga pangalawang metabolite:
- Trivial. Ang mga sangkap ay nahahati sa mga pangkat ayon sa kanilang mga partikular na katangian (saponin ay bumubuo ng bula, ang mga mapait ay may angkop na lasa, at iba pa).
- Kemikal. Batay sa mga katangian ng kemikal na istraktura ng mga compound. Ito ang pinakakaraniwan sa kasalukuyan. Ang kawalan ng klasipikasyong ito ay ang mga sangkap ng parehong pangkat ay maaaring magkaiba sa paraan ng paggawa at mga katangian.
- Biochemical. Sa ulo ng ganitong uri ng systematization ay ang paraan ng biosynthesis. Ito ang pinakapang-agham na pinatunayan, ngunit dahil sa kakulangan ng kaalaman sa biochemistry ng halaman, ang paggamit ng klasipikasyong ito ay limitado.
- Functional. Ito ay batay sa ilang mga pag-andar ng mga sangkap sa isang buhay na organismo. Ang parehong grupo ay maaaring maglaman ng mga pangalawang metabolite na may iba't ibang istrukturang kemikal.
Ang pagiging kumplikado ng pag-uuri ay nakasalalay sa katotohanan na ang bawat pangkat ng mga pangalawang metabolite ay malapit na nauugnay sa iba. Kaya, ang mga bitters (isang klase ng terpenes) ay glycosides, at ang mga carotenoids (derivatives ng tetraterpenes) ay mga bitamina.
Mga Pangunahing Grupo
Ang mga sumusunod na uri ng mga sangkap ay inuri bilang pangalawang metabolite ng mga selula ng halaman:
- alkaloids (pyridine,imidazole, purine, betalaines, glycoalkaloids, protoalkaloids at iba pa);
- anthracene derivatives (derivatives ng chryzacin, anthrone, alizarin at iba pang compound);
- phytosteroids (withanolides);
- glycosides (monosides, biosides at oligosides, cyanogenic glycosides at thioglycosides);
- isoprenoids (terpenes at mga derivatives ng mga ito - terpenoids at steroid);
- phenolic compound at iba pa.
Marami sa mga sangkap na ito ay may natatanging katangian. Kaya, ang curare alkaloids ay ang pinakamalakas na lason, at ang ilang grupo ng glycosides ay may malinaw na therapeutic effect at ginagamit upang gumawa ng mga gamot na ginagamit sa paggamot ng heart failure.
Application
Ang mga pangalawang metabolite ay may aktibong epekto sa mga organo at sistema ng mga tao at hayop, kaya malawakang ginagamit ang mga ito sa pharmacology at beterinaryo na gamot, ay ginagamit bilang mga pampaganda ng lasa at aroma sa mga produktong pagkain. Ang ilang halaman na nag-iipon ng mga sangkap na ito sa malalaking dami ay ginagamit bilang hilaw na materyales sa paggawa ng mga teknikal na materyales.
Sa ibang bansa, sa mga bansang may maunlad na industriya ng kemikal, humigit-kumulang isang-kapat ng lahat ng mga compound na ginagamit sa parmasya ay nagmula sa halaman. Ang mahalagang therapeutic effect ng pangalawang metabolites ay nauugnay sa kanilang mga katangian tulad ng:
- malawak na hanay ng pagkilos;
- minimum na side effect kahit na may matagalpagtanggap;
- kumplikadong epekto sa katawan;
- mataas na kahusayan.
Dahil ang mga compound na ito ay hindi pa rin gaanong nauunawaan, ang kanilang karagdagang pananaliksik ay maaaring humantong sa paglikha ng mga panimula na bagong mga parmasyutiko.
