Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Aromatenbiogenese Für die Diskussion der Aromatenbiogenese werden Kenntnisse der Claisen-Kondensation, der Aldolreaktion, der C-H-Acidität und einiger.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Aromatenbiogenese Für die Diskussion der Aromatenbiogenese werden Kenntnisse der Claisen-Kondensation, der Aldolreaktion, der C-H-Acidität und einiger."—  Präsentation transkript:

1 Aromatenbiogenese Für die Diskussion der Aromatenbiogenese werden Kenntnisse der Claisen-Kondensation, der Aldolreaktion, der C-H-Acidität und einiger sigmatroper Umlagerungen benötigt und im folgenden parallel besprochen. Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

2

3 Malonyl-CoA entsteht aus Acetyl-CoA durch Carboxylierung (Carboxy-Biotinyl-Enzym) Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

4 Die Carbonsäure wird zu einem Thioester (ein Coenzym-A) aktiviert: Cysteamin, ß-Alanin, Pantoinsäure, PP, Adenosin Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

5 Eine neue C-C-Bindung wird geknüpft, durch eine Claisen-ähnliche Kondensation: In der Polyketid-Biosynthese werden C-C-Bindungen durch eine Decarboxylative-Kondensation geknüpft, die irreversibel abläuft und einen Malonsäure-Thioester benötigt. Dabei entsteht im Produkt ein -Keto-Thioester. Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

6 Claisen-Kondensation mit Malonyl-CoA zum Polyketid (nicht gezeichnet), Enolisierung zum Triphenol, Cyclisierung zum Flavanon Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

7 FLAVONOIDS Plant Pigments Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

8 PLANT PIGMENTS Flavonoids and anthocyanins are conspicuous plant pigments in nature that are responsible for the beauty and splendor of flowers, fruits, fruit tree blossoms and of the autumn leaves. Flavones are responsible for the yellow and orange colors; and the anthocyanins are the source of red, violet and blue colors. These compounds occur mainly in higher plants and are less common in the lower orders. You dont find them in algae, fungi or bacteria. The flavonoids play a major role in attracting insects to feed and pollinate these plants. Some of them also have a bitter taste and repel harmful insects like caterpillars. Flavonoids are thought to be antioxidants, and play a major role in our diet, preventing the ravages of aging caused by free-radicals. These compound have their biosynthetic origin in both the skimic acid pathway and the acetogenin pathway - they are of hybrid origin. Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

9 NARINGENIN malonyl-CoA 3x : naringenin A FLAVONE internal Claisen and enolizations A different starter than acetyl-CoA. acetogenin pathway shikimic acid pathway MIXED-ORIGIN COMPOUND found in many fruits Michael addition flavones are yellow or orange pigments Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

10 Anthocyanin Flower Pigments Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

11 Anthocyanin Leaf Pigments Autumn Leaves In Spring and Summer chlorophyll (green) masks the anthocyanin colors and in mountain birch (Betula pubescens) early autumn colour change (i.e. high degree of autumn colouration in Sep- tember) was negatively correlated with insect damage the following season Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

12 naringenin (R=H) NADPH [O] H 2 O O2O2 pelargonidin (R=H) cyanidin (R=OH) ANTHOCYANIDINS AND ANTHOCYANINS plant flower and leaf pigments ANTHOCYANIDINS cyanidin is blue pelargonidin is pink Anthocyanins are red, violet or blue pigments. Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

13 Aldol-Addition und Kondensation: basisch und sauer (Gleichgewichte !) Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

14

15

16

17

18

19 glycolysis PEP GLUCOSE Acetyl-CoA pentose phosphate pathway Erythrose-4-phosphate Phosphoenol pyruvate Shikimic Acid ORIGINS OF THE SHIKIMIC ACID PATHWAY The pentose phosphate pathway is one that converts glucose into sugars of different sizes (different numbers of C) by acyl interchanges. Erythrose is a 4-carbon sugar. Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

20 H+ erythrose-4-phosphate phosphoenol pyruvate H+ shikimic acid NADPH H+ FORMATION OF SHIKIMIC ACID B: Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

21 FORMATION OF CHORISMIC ACID shikimic acid ATP pyruvic acid H+ hydrolysis of PEP chorismic acid :B - H 2 O nucleophilic addition to C=O - H 3 PO 4 Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

22 PREPHENIC ACID chorismic acid Claisen Type Rearrangement prephenic acid phenypyruvic acid p-hydroxy- phenylpyruvic acid NADP+NADPH - CO 2 -H+ -H- Prephenic acid can be converted to phenylpyruvic acid or to 4-hydroxyphenylpyruvic acid: tyrosine phenylalanine - CO 2 -H+ -OH pseudoaxial conformation Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

23 CLAISEN REARRANGEMENT an allyl ether heat an allyl phenol enolization H+ A THERMAL REARRANGEMENT Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten

24 PREPHENIC ACID TO PHENYLALANINE prephenic acid :B-Enz H+ transamination phenylpyruvic acid phenylalanine - CO 2 - H 2 O Modul A: Bioorganische Chemie und Naturstoffchemie, SS 2005, H.D.Martin, Kapitel 01_Aromaten


Herunterladen ppt "Aromatenbiogenese Für die Diskussion der Aromatenbiogenese werden Kenntnisse der Claisen-Kondensation, der Aldolreaktion, der C-H-Acidität und einiger."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen