ающе много соединений, образованных из изопентенилпирофосфата. Отдельные из них приведены на рис. 12-12 и 12-13. Соединения, приведенные на рис. 12-12, содержащие 10 атомов углерода, относятся к группе монотерпенов. Они «встречаются в основном у растений, но некоторые являются феромонами членистоногих. Пути биосинтеза терпенов в растительных тканях в це' о—(еранилпиро-tpoctpani

Камфора

1,8-цинеол Сэвкалипто-вый спирт аз эвкалиптового масла)

ОН

1,8 - терлин (тер -лингидрат - распространенное средство от кашля)

i

Г \—сно ^сно

ОН

Иридиаль (секрети-руетея как средство защиты у некоторым мураеьев)

РИС. 12-12. Вероятные пути биосинтеза ряда монотерпенов и родственных соединений. На рисунке указаны некоторые природные источники приведенных соединений.

лом изучены значительно меньше, чем основные метаболические пути у животных; не проводилось, в частности, выделения и очистки ферментов биосинтеза. Показано, однако, что «скармливание» растениям меченного радиоактивностью ацетата приводит к специфическому распределению метки в терпенах. Это относится к большинству упоминаемых терпенов; распределение метки в них соответствовало теоретически ожидаемому. В любом растении содержится обычно большое количество различных терпенов, которые концентрируются в специальных «масляных железах» или пропитанных смолой проводящих тканях. Внутри клеток терпены присутствуют в меньшем количестве, причем обычно в виде гликозидов терпеновых спиртов. Содержание некоторых терпенов поистине огромно. Так, в скипидаре концентрация а-пинена достигает 64%, можжевеловое масло на 65% состоит из а-терпинеола [80].

Большинство соединений, изображенных на рис. 12-13, являются производными С^-фарнезилпирофосфата. Абсцизовая кислота относится

Ювебион- продукт, синтезируемый канадской пихтой и обладающий активностью ювенильного гормона О о

/Тактаразулен- краситель из гриба Lactam US deliciosus

РИС. 12-13. Терпены и родственные соединения.

к одному из пяти известных типов гормонов, широко распространенных у высших растений (гл. 16, разд. А, 3). Гиббереллины составляют другой тип гормонов растений, первый представитель которого был выделен из растений, пораженных грибком Fusarium. При этом растения риса, из которых выделяли гиббереллины, отличались ненормально длинным и слабым стеблем. В дальнейшем было показано, что гиббереллины, к которым относятся многочисленные соединения класса высо-комодифицированных С20- и С^-терпенов, функционируют в качестве гормонов у всех высших растений.

Биосинтез гиббереллинов очень сложен [78, 81]. Уравнение (12-26) показывает в сокращенной форме процесс синтеза пиббереллина Ai« Этап а в уравнении (12-26) представляет собой, по-видимому, одиночную ферментативную реакцию изомеризации, (приводящую к замыканию кольца. Помимо переноса электронов, необходимого для замыкания двух колец, >при этом происходит отщепление протона от 'метильной

Некоторые частные пути углеводною и липидного обмена 571

его метильные группы замещены этильными (или превратились в них). Выделение и идентификация структуры ювенильного гормона представляли собой очень сложную задачу. Когда она была выполнена, то к крайнему изумлению исследователей оказалось, что целый набор синтетических соединений, имеющих нередко весьма слабое структурное сходство, обладает активностью ювенильного гормона, т. е. способен предотвращать выведение насекомого из яйца или задерживать развитие насекомых на стадии личинки. Более того, ряд растительных продуктов, например ювебион (рис 12-13), впервые выделенный из бумаги, вызывает такой же физиологический эффект. Отсюда следует, что в природе продукты обмена веществ растений оказывают глубокое воздействие на цикл развития насекомых, питающихся растениями Представляется перспективной возможность использования ювенильного гормона или синтетических соединений с аналогичной активностью в качестве инсектицидов.

2. Образование симметричных терпенов, сквалена и фитоена

Соединение двух молекул Cis-фарнезилпирофосфата по типу «голова к голове» приводит к образованию Сзо-сквалена. Подобным же образом две молекулы Сго-геранилгеранилпирофосфата соединяются с образованием С40-фитоена — предшественника каротиноидных пигментов растений. Эти две важные реакции конденсации, по-видимому, существенно различаются по механизму.

При синтезе сквалена происходит отщепление обеих пирофосфатных групп от молекул предшественников, а также потеря протона из положения С-1 в одной из молекул фарнезилпирофосфата. Остальные три водорода у первого углеродного атома (С-1) сохраняются. В то же зремя вводится один протон (npo-S) от NADPH (с В-стороны).

2 срарнеэи/i -РР от NADPH

Предполагаемый [82] механизм реакции описывается уравнением (12-27).

Нуклеофильная группа Y-, принадлежащая ферменту, присоединяется по месту двойной связи, прилежащей к пирофоофатной группе одной из молекул фарнезилпирофосфата. Это инициирует согласованное замещение пирофосфатной группы второй молекулы фарнезилпирофосфата [у