İkinci metabolitlər bitki aləmində ən vacib fizioloji aktiv birləşmələrdir. Elmin öyrəndiyi onların sayı ildən-ilə artır. Hal-hazırda bütün bitki növlərinin təxminən 15% -i bu maddələrin mövcudluğu üçün tədqiq edilmişdir. Onlar həmçinin heyvanların və insanların orqanizminə nisbətən yüksək bioloji aktivliyə malikdirlər ki, bu da onların əczaçılıq potensialını müəyyən edir.
İkincil metabolitlər hansılardır?
Bütün canlı orqanizmlərin fərqli xüsusiyyəti onların maddələr mübadiləsinə - maddələr mübadiləsinə malik olmasıdır. Bu, ilkin və ikincil metabolitlər istehsal edən kimyəvi reaksiyalar toplusudur.
Onların fərqi ondan ibarətdir ki, birincilər bütün canlılar üçün xarakterikdir (zülalların, aminokarboksilik və nuklein turşuların, karbohidratların, purinlərin, vitaminlərin sintezi), ikincilər isə müəyyən növ orqanizmlər üçün xarakterikdir və iştirak etmirlər. böyümə və çoxalma prosesində. Bununla belə, onlar müəyyən funksiyaları da yerinə yetirirlər.
Heyvanlar aləmində ikinci dərəcəli birləşmələr nadir hallarda istehsal olunur, daha tez-tez daxil olurlarbitki qidaları ilə birlikdə bədən. Bu maddələr əsasən bitkilərdə, göbələklərdə, süngərlərdə və birhüceyrəli bakteriyalarda sintez olunur.
Xüsusiyyətlər və Xüsusiyyətlər
Biokimyada ikincil bitki metabolitlərinin aşağıdakı əsas əlamətləri fərqləndirilir:
- yüksək bioloji aktivlik;
- kiçik molekulyar çəki (2-3 kDa);
- az miqdarda başlanğıc maddələrdən istehsal (7 alkaloid üçün 5-6 amin turşusu);
- sintez ayrı-ayrı bitki növlərinə xasdır;
- canlı orqanizmin inkişafının sonrakı mərhələlərində formalaşması.
Bu funksiyalardan hər hansı biri isteğe bağlıdır. Beləliklə, bütün bitki növlərində ikinci dərəcəli fenolik metabolitlər istehsal olunur və təbii kauçuk yüksək molekulyar çəkiyə malikdir. Bitkilərdə ikincil metabolitlərin istehsalı yalnız müxtəlif fermentlərin təsiri altında zülallar, lipidlər və karbohidratlar əsasında baş verir. Belə birləşmələrin öz sintez yolu yoxdur.
Onlar həmçinin aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:
- zavodun müxtəlif hissələrində olması;
- toxumalarda qeyri-bərabər paylanma;
- ikincili metabolitlərin bioloji aktivliyini neytrallaşdırmaq üçün hüceyrənin müəyyən bölmələrində lokalizasiya;
- əsas strukturun olması (ən çox hidroksil, metil, metoksil qrupları onun rolunu oynayır), bunun əsasında birləşmələrin digər variantları əmələ gəlir;
- müxtəlif növ struktur dəyişiklikləri;
- qeyri-aktiv, "ehtiyat" formasına keçmək imkanı;
- maddələr mübadiləsində birbaşa iştirakın olmaması.
İkinci dərəcəli metabolizmə çox vaxt canlı orqanizmin öz fermentləri və genetik materialı ilə qarşılıqlı əlaqədə olmaq qabiliyyəti kimi baxılır. İkinci dərəcəli birləşmələrin əmələ gəldiyi əsas proses dissimilyasiyadır (ilkin sintez məhsullarının parçalanması). Bu, ikinci dərəcəli birləşmələrin istehsalında iştirak edən müəyyən miqdarda enerji buraxır.
Funksiyalar
Əvvəlcə bu maddələr canlı orqanizmlərin lazımsız tullantıları hesab olunurdu. İndi onların metabolik proseslərdə rol oynadığı müəyyən edilmişdir:
- fenollar - fotosintezdə, tənəffüsdə, elektronların ötürülməsində, fitohormonların istehsalında, kök sisteminin inkişafında iştirak; tozlandırıcı həşəratların cəlb edilməsi, antimikrobiyal fəaliyyət; bitkinin ayrı-ayrı hissələrinin rənglənməsi;
- tanenlər - göbələk xəstəliklərinə qarşı müqavimətin inkişafı;
- karotenoidlər - fotosintezdə iştirak, fotooksidləşmədən qorunma;
- alkaloidlər - böyümənin tənzimlənməsi;
- izoprenoidlər - həşəratlara, bakteriyalara, heyvanlara qarşı qorunma;
- sterollar – hüceyrə membranının keçiriciliyinin tənzimlənməsi.
Bitkilərdəki ikinci dərəcəli birləşmələrin əsas funksiyası ekolojidir: zərərvericilərdən, patogen mikroorqanizmlərdən,xarici şəraitə uyğunlaşma. Ətraf mühit faktorları müxtəlif flora növləri üçün əhəmiyyətli dərəcədə fərqləndiyi üçün bu birləşmələrin spektri demək olar ki, sonsuzdur.
Təsnifatlar
İkincil metabolitlərin bir neçə əsaslı fərqli təsnifatları var:
- Qeyri-ciddi. Maddələr spesifik xüsusiyyətlərinə görə qruplara bölünür (saponinlər köpük əmələ gətirir, acılar uyğun dada malikdir və s.).
- Kimyəvi. birləşmələrin kimyəvi quruluşunun xüsusiyyətlərinə əsaslanaraq. Hal-hazırda ən çox yayılmışdır. Bu təsnifatın dezavantajı ondan ibarətdir ki, eyni qrupdakı maddələr istehsal üsulu və xassələrinə görə fərqlənə bilər.
- Biokimyəvi. Bu tip sistemləşdirmənin başında biosintez üsulu dayanır. Bu, ən elmi əsaslandırılmış, lakin bitki biokimyasına dair biliklərin olmaması səbəbindən bu təsnifatın istifadəsi məhduddur.
- Funksional. O, canlı orqanizmdə olan maddələrin müəyyən funksiyalarına əsaslanır. Eyni qrupda müxtəlif kimyəvi strukturlara malik ikincil metabolitlər ola bilər.
Təsnifatın mürəkkəbliyi ondan ibarətdir ki, ikincil metabolitlərin hər bir qrupunun digərləri ilə sıx əlaqəsi var. Beləliklə, acılar (terpenlər sinfi) qlikozidlər, karotenoidlər (tetraterpenlərin törəmələri) isə vitaminlərdir.
Əsas Qruplar
Aşağıdakı növ maddələr bitki hüceyrələrinin ikincili metabolitləri kimi təsnif edilir:
- alkaloidlər (piridin,imidazol, purin, betalainlər, qlikoalkaloidlər, protoalkaloidlər və başqaları);
- antrasen törəmələri (xrizacinin törəmələri, antron, alizarin və digər birləşmələr);
- fitosteriodlar (witanolidlər);
- qlikozidlər (monozidlər, biozidlər və oliqozidlər, siyanogen qlikozidlər və tioqlikozidlər);
- izoprenoidlər (terpenlər və onların törəmələri - terpenoidlər və steroidlər);
- fenol birləşmələri və başqaları.
Bu maddələrin çoxu unikal xüsusiyyətlərə malikdir. Belə ki, kurare alkaloidləri ən güclü zəhərdir və qlikozidlərin bəzi qrupları aydın müalicəvi təsirə malikdir və ürək çatışmazlığının müalicəsində istifadə olunan dərmanların hazırlanmasında istifadə olunur.
Tətbiq
İkinci dərəcəli metabolitlər insan və heyvanların orqan və sistemlərinə aktiv təsir göstərdiyindən farmakologiyada və baytarlıqda geniş istifadə olunur, qida məhsullarında dad və ətir artırıcı kimi istifadə olunur. Bu maddələri xeyli miqdarda toplayan bəzi bitkilər texniki materialların istehsalında xammal kimi istifadə olunur.
Xaricdə, kimya sənayesi inkişaf etmiş ölkələrdə əczaçılıqda istifadə olunan bütün birləşmələrin təxminən dörddə biri bitki mənşəlidir. İkincil metabolitlərin qiymətli terapevtik təsiri onların aşağıdakı kimi xüsusiyyətləri ilə əlaqələndirilir:
- geniş fəaliyyət;
- minimum yan təsirləri hətta uzun müddətdirqəbul;
- bədənə kompleks təsir;
- yüksək səmərəlilik.
Bu birləşmələr hələ də yaxşı başa düşülmədiyi üçün onların sonrakı tədqiqatları prinsipcə yeni dərman vasitələrinin yaradılmasına səbəb ola bilər.
