FORMAZIONE DI MALONIL-CoA
O
O
HO
O
+ ATP
O
HO
O
P
OH
+ ADP
O
O
H
N
O
O
S
N
H
+
HO
O
O
P OH
O
- P
N
OH
O
O
S
SCoA
N
H
H
N
Carbossibiotina
H
N
O
O
S
N
H
+
HO
S
O
O
N
H
SCoA
Malonil-SCoA
O
OH(NH-Enz)
Biotina
Emilio Tagliavini - Chimica delle Sostanze Naturali 2007/08
27
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI
O
O
O
HO
+
SCoA
O
ACP-SH
O
S-Cys
HO
HO
MAT
O
S-ACP
O
- CO2
S-ACP
O
+
CoASH
O
OH
O
- H 2O
NADH
S-ACP
KS
S-ACP
KR
DH
Enz
O
O
NADH
S-ACP
O
HS Cys
S-ACP
ER
Enz
S-Cys
MAT
+
ACP-SH
Enz
O
O
S-Cys
HO
O
O
- CO2
O
S-ACP
S-ACP
Ecc.
Enz
O
R
O
S-ACP
+ CoASH
TE
Emilio Tagliavini - Chimica delle Sostanze Naturali 2007/08
R
SCoA
+ ACP-SH
R = C15, C17
28
IL SISTEMA ENZIMATICO
KS
MAT
DH
ER
KR
ACP
TE
O
Cys
O P
O
O
HO
SH
SH
O
H N
O
H N
H N
O
SH
H N
O
HS
HO
O
O P
O
Cys
O
CH2
TE
ACP
Ser
KR
ER
DH
MAT
KS
ACP: Acyl Carrier Protein
MAT: Malonyl/Acetyl Transferase
KS: -Ketoacyl Synthase
KR: -Ketoacyl Reductase
DH: Dehydratase
ER: Enoyl Reductase
TE: Thioesterase
Emilio Tagliavini - Chimica delle Sostanze Naturali 2007/08
29
FORMAZIONE DI ACIDI GRASSI INSATURI
O
O
Isomerasi
S-ACP
S-ACP
O
O
S-ACP
NADH
+
HO
O
O
O
S-ACP
S-ACP
O
O
S-ACP
O2 / NADPH
9-Desaturasi
S-CoA
+ 2 H2O
Stearoil-S-ACP
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30
ACIDI GRASSI MONO E POLIINSATURI
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31
ACIDI GRASSI PIU’ COMUNI
Emilio Tagliavini - Chimica delle Sostanze Naturali 2007/08
32
I grassi sono triacilgliceroli che a temperatura ambiente
esistono come solidi o semisolidi
Un grasso
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33
Gli oli sono triacilgliceroli che a temperatura ambiente
sono liquidi
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Un olio
34
Saponi e detergenti
O
CH2OH
O CH2OCR
+ 3 NaOH saponificazione
RCOCH
CH2OCR
O
Trigliceride
(un triestere del glicerolo)
CH
O
+ 3 RCO-Na+
CH2OH
1,2,3-propantriolo
(glicerolo; glicerina)
+
Na
_
O O
C
“Testa”
polare
“Coda”
non polare
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35
2 CH3(CH2)14CO2-Na+ +
++
Ca
Sapone di sodio
(solubile in acqua sotto forma di micelle)
+
++
+ 2 Na
[CH3(CH2)14CO2 ]2Ca
Sale di calcio di un acido grasso
(insolubile in acqua)
Detergenti sintetici
CH3(CH2)10CH2OH
CH3(CH2)10CH2
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1. H2SO4
2. NaOH
1. H2SO4
2. NaOH
O
-
+
CH3(CH2)10CH2OSO Na
CH3(CH2)10CH2
O
-
+
SO3 Na
36
LIPIDI DELLE MEMBRANE
O
OH
O
2
R
SCoA
+
HO
OP
R
-2 CoASH
R
O
O
O
OP
R
H2O
R
O
Glicerol-P
R
R
O
OH
O
Acido Fosfatidico
O
O
Diacil Glicerolo
O
O
O
O
OP
+
CTP
- PP
R
R
O
O
R
O
SCoA
O
O P P Citidina
R
O
R
Acido Fosfatidico
O
O
O
O
R
O
Trigliceride
O
R' =
CH2CH2N(CH3)3
fosfatidilcolina
- CMP
+ R'OH
CH2CH2NH2
fosfatidiletanolamina
CH2
CH CO2H fosfatidilserina
HO
NH2
R
R
O
O
O
O
O P OR'
O-
Fosfolipidi di Membrane
OH
OH fosfatidilinositolo
OH
OH
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37
Fosfoacilgliceroli (Fosfolipidi)
Costituiscono il 40-50% delle membrane cellulari
Il gruppo OH terminale del glicerolo è esterificato con
acido fosforico
Configurazione R
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Acido fosfatidico
38
I più comuni fosfolipidi di membrana hanno un secondo
legame estereo sul fosfato
Fosfatidiletanolammina
(cefalina)
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Fosfatidilcolina
(lecitina)
Fosfatidilserina
39
Le membrane biologiche sono costituite da un doppio
strato fosfolipidico
Ingrandimento di
un fosfolipide
Testa
polare
Molecola di
colesterolo
Catena apolare di
un acido grasso
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
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40
OLI SICCATIVI
O
R
O
H
O
O
O
-H
H
H
H
H
O
O2
O
Trigliceride
insaturo
O
R
O
R
O
O
O
O
O
H
O
R
O
OH
O
R
O
O
O
O
O
e
Trigliceride
insaturo
O
O
O
+ OH
R
O
R
O
O
O
O
O
O
R
O
R
O
O
O
O
Emilio Tagliavini - Chimica delle Sostanze Naturali 2007/08
41
OLI SICCATIVI
O
O O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
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42
Vitamine lipo-solubili: Vitamina E (a-tocoferolo)
OH
CH3
CH3
CH3
O
CH3
Un etere dell’idrochinone
tetrasostituito
CH3
CH3
CH3
CH3
Quattro unità isopreniche unite testacoda che cominciano qui e si
estendono fino all’anello aromatico
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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43
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.
OH
OH
CH3
OCH3
2,6-di-terz-butil-p-cresolo
3,5-di-terz-butil-4-idrossi-anisolo
(BHT; Idrossi toluene butilato)
(BHA; Idrossianisolo butilato)
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44
Meccanismo di azione degli antiossidanti fenolici
La caratteristica essenziale di un antiossidante è interrompere
la catena di autossidazione radicalica, ritardando quindi il
processo di autossidazione.
ROOl + AH
ROOH + Al
(1)
Al + ROOl
ROOA
(2)
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
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45
DEGRADAZIONE OSSIDATIVA DEGLI ACIDI GRASSI
(-OSSIDAZIONE)
O
R
FAD
FADH2
S-CoA
O
OH
+ H2O
R
S-CoA
R
Deidrogenazione
NAD +
NADH
O
S-CoA
H
O
O
R
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HS
S-CoA
O
CoA
Retro-condensazione
di Claisen
O
+
R
S-CoA
S-CoA
Tioestere più
Enolo dell'
corto di due unità acetil-CoA
46
VIE COMUNI DALL’ACETOACETATO
O
O
O
O
O
SCoA
O
SCoA
Polichetidi
+
SCoA
O
O
O
SCoA
+
O
n volte
O
SCoA
(SACP)
O
Acetoacetil-SCoA
HO
(SACP)
SCoA
(SACP)
NADPH
O
O
n volte
SCoA
SCoA
Acidi grassi
OH
HO2C
OH
Acido Mevalonico
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47
FORMAZIONE E CICLIZZAZIONE DI POLICHETIDI
O
O
O
O
O
R

SEnz
Catena Polichetidica
O
O
+ n
R
SCoA
HO
O
SCoA
OH
O
O
O
O
COSEnz
Reazione
aldolica
COSEnz
CO2H
-H 2O
SEnz
O
O
O
O
HO
OH
Acido Orsellinico
O
O
O
O
O
O
Reazione
di Claisen
O
O
HO
OH
SEnz
O
OH
Floracetofenone
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48
ALCUNI SCHEMI DI CICLIZZAZIONE
DI CATENE POLICHETIDICHE
O
O
O
COSEnz
O
OH
HO
O
O
O
O
O
HO
O
O
O
O
COSEnz
O
COSEnz
OH
[O]
O
OH
COSEnz
O
O
OH
O
O
O
Naftochinoni
O
O
COSEnz
OH
HO
HO
COSEnz
O
HO
[O]
O
OH
O
O
HO
HO
O
O
O
OH
O
OH
O
O
HO
O
O
O
[O]
O
COSEnz
COSEnz
O
O
HO
O
OH
O
OH
CO2H
OH
O
OH
Antrachinoni
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49