Metabolity – czym są, jak się dzielą i jakie pełnią funkcje? Dowiesz się wszystkiego z tego artykułu. Zapraszamy do lektury.
Metabolit
Jest to substancja
zużywana w procesach metabolicznych lub będąca produktem
metabolizmu, a więc przemian chemicznych zachodzących w organizmach
żywych. Metabolity to zarówno związki organiczne, jak i
nieorganiczne produkowane przez komórki. Określenie to nie dotyczy
jednak białek i kwasów nukleinowych. Zwykle pojęcie „metabolity
wtórne” dotyczy związków niskocząsteczkowych, są to związki takie
jak: fenole i polifenole (w tym flawonoidy), chinony, betalainy,
kumaryny, fenoloaminy i fenoloamidy, poliaminy, glikozydy
cyjanogenne, glukozynolaty, terpenoidy, steroidy, karotenoidy,
nietypowe kwasy tłuszczowe, woski kutikularne. Alkaloidy: purynowe;
pochodzące z kwasu nikotynowego, ornityny, lizyny, fenyloalaniny i
tyrozyny, tryptofanu, histydyny oraz kwasu antranilowego; alkaloidy
izoprenoidowe.
zużywana w procesach metabolicznych lub będąca produktem
metabolizmu, a więc przemian chemicznych zachodzących w organizmach
żywych. Metabolity to zarówno związki organiczne, jak i
nieorganiczne produkowane przez komórki. Określenie to nie dotyczy
jednak białek i kwasów nukleinowych. Zwykle pojęcie „metabolity
wtórne” dotyczy związków niskocząsteczkowych, są to związki takie
jak: fenole i polifenole (w tym flawonoidy), chinony, betalainy,
kumaryny, fenoloaminy i fenoloamidy, poliaminy, glikozydy
cyjanogenne, glukozynolaty, terpenoidy, steroidy, karotenoidy,
nietypowe kwasy tłuszczowe, woski kutikularne. Alkaloidy: purynowe;
pochodzące z kwasu nikotynowego, ornityny, lizyny, fenyloalaniny i
tyrozyny, tryptofanu, histydyny oraz kwasu antranilowego; alkaloidy
izoprenoidowe.
Podział metabolitów
Zgodnie z sugestią
Kössela z 1891 r. metabolity podzielono na:
– metabolity
pierwotne, czyli podstawowe składniki komórek, spotykane niemal u
wszystkich organizmów
– metabolity wtórne, a więc wytwarzane u
pojedynczych gatunków lub grup spokrewnionych gatunków, bądź też
tylko w niektórych tkankach, albo szczególnych warunkach
środowiska.
Kössela z 1891 r. metabolity podzielono na:
– metabolity
pierwotne, czyli podstawowe składniki komórek, spotykane niemal u
wszystkich organizmów
– metabolity wtórne, a więc wytwarzane u
pojedynczych gatunków lub grup spokrewnionych gatunków, bądź też
tylko w niektórych tkankach, albo szczególnych warunkach
środowiska.
W artykule bardziej szczegółowo zostaną omówione metabolity wtórne, ze względu na ich specyfikę.
Metabolity wtórne
Są to
związki chemiczne wytwarzane przez organizmy roślinne. Związki te
są grupą substancji różnorodnych i specyficznych, które nie są
niezbędnymi do przeprowadzania podstawowych procesów życiowych.
Wytwarzanie metabolitów wtórnych następuje natomiast w konkretnych
tkankach lub organach roślinnych. Duża ilość tych związków to
substancje, które działają antybakteryjnie i antygrzybowo. Dzieli
się je na: fitoantycypiny i fitoaleksyny.
Fitoantycypiny
Występują one w roślinie w biologicznie aktywnej formie albo są też
wytwarzane zaraz po infekcji z prekursorów tych substancji. Do tej
grupy zalicza się takie związki jak: glukozynolany, glikozydy
cyjanogenne, saponiny, czy związki fenolowe.
wytwarzane zaraz po infekcji z prekursorów tych substancji. Do tej
grupy zalicza się takie związki jak: glukozynolany, glikozydy
cyjanogenne, saponiny, czy związki fenolowe.
Fitoaleksyny
To związki wytwarzane przez roślinę po zranieniu, bądź
po ataku patogena, ale ich największe stężenie występuje po kilku
godzinach po infekcji w komórkach otaczających zaatakowane
miejsce.
Odporność i wrażliwość rośliny na dany patogen jest
zależna od poziomu związków powstających konstytutywnie, ale
również od szybkości odpowiedzi indukowanej przez atak patogena.
po ataku patogena, ale ich największe stężenie występuje po kilku
godzinach po infekcji w komórkach otaczających zaatakowane
miejsce.
Odporność i wrażliwość rośliny na dany patogen jest
zależna od poziomu związków powstających konstytutywnie, ale
również od szybkości odpowiedzi indukowanej przez atak patogena.
Funkcje metabolitów wtórnych
Metabolity wtórne,
magazynowane w wakuolach lub poza komórką, są często środkami
oddziaływania ze środowiskiem jako:
magazynowane w wakuolach lub poza komórką, są często środkami
oddziaływania ze środowiskiem jako:
- substancje sygnałowe,
np.: jako wabiące owady zapylacze – barwniki i feromony,
zapoczątkowuje i wnikanie bakterii brodawkowych do korzeni lub
alarmujące dalej położone komórki o pojawieniu się np. patogenu - substancje obronne i
ochronne, tj. utrwalające martwe komórki drewna, zwalczające
drobnoustroje – antybiotyki, chroniące tkanki przed nadmiernym
wysychaniem lub oświetleniem, obronne – jady, toksyny. -
Substancje regulujące
– hormony
Wiele poznanych metabolitów znalazło
zastosowanie jako leki, nutraceutyki, kosmetyki lub nawet środki
owadobójcze (insektycydy).
zastosowanie jako leki, nutraceutyki, kosmetyki lub nawet środki
owadobójcze (insektycydy).
Przykłady
metabolitów
W poniższej tabelce zamieszczone zostały przykładowe metabolity, ale jest ich dużo, dużo więcej.
| Metabolit wtórny | Roślina, z której pochodzi metabolit |
Grupa chemiczna |
| Tymol | Tymianek, cząber | terpeny |
| eugenol | Goździki, cynamon | Pochodna gwajakolu, terpeny |
| Aloina | Aloes | antrachinony |
| glukotropeolina | Nasturcja | związki siarkowe |
| ajmalicyna | Barwinek | alkaloidy indolowe |
| kumaryna | Trawy, storczykowate |
związek organiczny z grupy laktonów |
| Kwas kumarowy | Pomidor | kwasy fenolowe |
| alkanina | Alkanna barwierska | pochodna naftochinonu |
| Kwas chlorogenowy | Kawa | kwasy fenolowe |
| escyna | Kasztanowiec | glikozydy saponinowo triterpenowe |
| digitonina | Naparstnica | alkaloidy sterydowe – pochodne cholesterolu, związki typowe dla roślin, często występujące jako glikozydy sterydowe |
| tiarubryna | Asteraceae | poliacetyleny |
| BITC (benzyloizotiocyjanian) |
Rukiew wodna | Glukozynolan, pochodna glukotropeoliny |
| Cyjanek benzylu | Nitryl, pochodna glukotropeoliny |
|
| Kwas ferulowy | ryż | Kwasy fenolowe |
Photos selected by freepik