Biosynthesen Flashcards
19.11.21 Bs Plumbagin & zeichnen
Biosynthese Alkannin & Plumbagin
Haben zwei Synthesewege
- Weg-> para-Hydroxybenzoesäure
- Weg-> Tyrosin
- Plumbagin wird über den Polyketid-Weg Hergestellt
- > Ausgangssubstanz ist Acetyl-CoA + 4 Malonyl-CoA -> es entsteht die Polyketosäure (- 3CO2) die dann cylisiert (- CO2)
Biosynthese von Betalaine & Indicaxanthin
Was sind Betalaine, Stammpflanze lat.Name, Synthese zeichnen und beschreiben, wo werden sie eingesetzt/ Verwendung, Inhaltsstoffe
Wo findet man diese Farbstoffe noch, außer in der roten Rübe? Im Fliegenpilz
Biosynthese von Rotebeete Farbstoffen, welche Farben haben die IHS?
Kommt in Caryophyllales (Nelkenartig) vor.
Unterscheidet
- > Gelbe Farbstoffe (Betaxanthin)
- > Rote Farbstoffe (Betacyane)
Biosynthese ausgehend von Tyrosin
Wird umgewandelt in L-(S)-DOPA, bildet (S)- Betalaminsäure
(S)-Betalaminsäure interagiert mit L-(S)-Cyclo-DOPA
–> Betanidin (rot gefärbt) ist positiv geladen
(S)-Betalaminsäure interagiert mit Prolin zu
–> Betaxanthin (gelb gefärbt) ist positiv geladen
Kommen in der Roten Rübe vor
beta vulgaris subsp. vulgaris var, conditiva
In der Roten Rübe findet man Rote (Betanidin) UND Gelbe Farbstoffe (Betaxanthin). Rot Überdeckt Gelb, kann aber beide voneinander trennen
Pharmazeutische Verwendung
–> Immunstimulierende Wirkung (Roter Rübensaft)
–> Bei Chemotherapie verwendet, wird alleridings wegen der schlechten Compliance nicht häufig verwendet
Roter Farbstoff findet man im Fliegenpilzhut
Ist es ein echtes Alkaloid ? Nein N nicht hetercyclisch gebunden und nicht basisch
Nikotin Bioysynthese
Wie wirkt Arecolin
Läuft unterschiedlich ab in Pflanzen und Tieren.
Nicotinsäure ist Ausgangsprodukt für die Bildung von Nikotin. und Arecolin und Anabasin. Arecolin: Ein Partialagonist der muscarinischen Acetylcholinrezeptoren. Anabasin kommt auch in den Tabakpflanzen vor. Durch Interaktion mit den muscar. Acetylchol. Rezeptoren.
Arecolin interagiert mit Muskarinischen Acetylcholinrezeptoren als partieller Agonist.
Areca catechu - Betelnuss Arecaceae
In der Betelnuss kommt Arecolin vor.
Anabasin - gelbe Flüssigkeit
In der Pflanze kommt nur das S Enantiomer vor.
Letale Dosis ist 11mg/kg bei i.v.
Es handelt sich auch um m-Acetylcholinrezeptor-Agonisten
Kommt zum Tod durch Herzstillstand
Iridoid Biosynthese, Gentiopikrosid
1.Was sind Iridoide- Definition, Einteilung
Wovon leitet sich der Name ab & woher kommt der Name Iridodial?
1.
Iridoide sind Substanzen, die
a) biogenetisch Monoterpenderivate sind
b) durch ein Methylcyclopentapyran-Ringsystem gekennzeichnet sind und die
c) formal sich von der Halbacetalform des Iridodial ableiten lassen.
Iridoide Name leitet sich von Iridodial ab und aus dem Iridodial leitet sich relativ leicht das Halbacetal ab. —> Intramolekulare Kondensation und so. Wenn man den den Fünferring spaltet (im Iridoidgrundgerüst) dann kommen wir zum SecoIridoidgrundgerüst.
Das Iridodial wurde das erste mal aus dem Sekret der Ameisen synthetisiert.
Ameisen-Gattung - Iridomyrmex-Arten
2.
Ausgehend von Geranyl-PP, dieses wird an beiden enden Hydroxyliert, Isomerisierung von trans zu cis, oxidiert zu aldehyden zum Iridodial
Iridodial - Keto/Enol-Form, reagiert dann mit der zweiten Aldehydgruppe zur Ausbildung eines Halbacetals - die OH Gruppe wird dann stabilisiert durch Verknüpfung mit beta-D-Glucose.
Durch weiteren Modifikationen entsteht das Loganin - Mutterssubstanz aller Iridoide.
Davon leiten sich die einfachen Iridoide ab! Durch beispielsweise Esterspaltung und Decarboxylierung zu C9-Verbindungen wie zum Beispiel dem Aucubin. Oder es können die Secoiridoide entstehen indem es zu einer oxidativen Spaltung kommt. Dabei entsteht ein Aldehyd. Und dann Enolisierung. Und die Enol-Form (Hydroxylfunktion) greift dann am Methylester an und es kommt zu einer Umesterung und Abspaltung von Methanol. Es bildet sich ein Lacton.
Vom Lognain leiten sich auch die Valepotriate ab die sich eben durch eine Epoxid-Ts auszeichnen. Bei den Valepotriaten erfolgt die Stabilisierung des Halbacetals (Im Gegensatz zu den anderen Iridoiden) durch eine Ester Bildung der OH-Gruppe?
Aus Loganin enstehen
- > Terpenalkaloide (Alkaloide die sich von Trypthophan ableiten)
- > C9-Iridoide (Methylester wurde abgespalten) -> Aucubin
- > Secologanin (durch oxidative Aufspaltung)
—-> Gentiopikrosid - Hauptverbindung der Enzianwurzel
-> Valepotriate In Valeriana und Centranthus-Arten besonderheit- Epoxid Ring und nicht durch ß-D-Glucose stabilisiert
Kawain Synthese zeichnen und erklären
Kawain zeichnen, Startermplekül einzeichen + aus wie vielen Malonyl-Coa
Stilbene Synthese
- Was kann noch über Polyketidweg synthetisiert werden?
- ->(THC, Naphtochinone, Anthracen-Derivate, Tetrazyklin-AB
aus wie vielen Malonyl-Coa (->2 Stück)
Kawain: Polyketid-Weg: Kette wird um 4 C-Atome verlängert. Dann kommt es zur Cyclisierung. Die Carbonylgruppe der Zimtsäure interagiert mit dem Carbonyl der Malonsäure-Einheiten zu dem entsprechenden Lacton-Ring. Die OH-Gruppe die im Lacton-Ring sitzt stammt von der Zimtsäure.
19.11.21
Biosynthese von g-Strophantin/Digitoxigenin ausgehend von Squalen
Struktur Digitoxigenin (cis-trans-cis) ? Welche Struktur Elemente essentiell für Wirkung ?
Wirkung ?
Squalen–> SqEpoxid–>Lanestero–> Cholesterol–> Progesteron–> Pregnanon–> Digitoxigenin–>G-Sthrophantidin
Squalen ist die Muttersubstanz für die Herstellung aller Triterpene
Squalen wird in Squalenepoxid überführt und aus diesem entsteht eine Zwischenstufe
–> Cycloartenol (erfolgt in Pflanzen)
–> Lanosterol (erfolgt in Mikroorganismen und Tieren)
Aus Lanosterol entsteht Cholesterol (C27) - Tierischen Organismus
Aus Cycloartenol entsteht beta-Sitosterol (C29) - in Pflanzen
Beta-Amyrin leitet sich direkt von Squalenepoxid ab (mit Zwischenstufen die nicht aufgeklärt sind)
Aus Cholesterol entsteht Progesteran
-> KW-Seitenkette wird verkürzt + Carbonylgruppe wird eingefügt (=O)
Progesteron wird in das “5-beta-Pregnan-3-beta-ol-20-on” überführt, die Carbonylgruppe wird reduziert in den Alkohol und die DB wird reduziert zur Einfachbindung
Aus dem 5-beta-Pregnan-3-beta-ol-20-on entstehen dann die einzelnen Herzglykoside.
- > Cardenolide - Umsetzung mit Acetyl bzw. Malonyl-CoA
- 5 gliedriger Lactonring wird aufgebaut
- > Digitoxigenin
- > Bufadienolide - Umsetzung mit Propionyl bzw. Methylmalonyl-CoA
- 6 gliedriger Lactonring wird aufgebaut
- > Hellebrigenin
Herzglykoside haben also immer eine Lacton-Gruppierung und ein tetrazyklisches Steroid-GG. Und die Ringe sind cis, trans, cis verknüpft. Nur dann hat man auch die herzwirksame Wirkung.
–Herzglykoside führen zu einer Steigerung der Kontraktilität
(positive inotrope Wirkung).
19.11.21Biosynthese von Gentiopikrosid von Geranylpp aus
Grundkörper von Valepotriaten zeichnen, wie sind die Reste grbunden (verestert), Gentiopikrosid Vorstufe Secologanin
Ausgehend von Geranyl-PP, dieses wird an beiden enden Hydroxyliert,, Isomerisierung von trans zu cis, oxidiert zu aldehyden zum Iridodial
Iridodial - Keto/Enol-Form, reagiert dann mit der zweiten Aldehydgruppe zur Ausbildung eines Halbacetals - die OH Gruppe wird dann stabilisiert durch Verknüpfung mit beta-D-Glucose.
Durch weiteren Modifikationen entsteht das Loganin - Ausgangssubstanz aller Iridoide
Aus Loganin enstehen
- > Terpenalkaloide (Alkaloide die sich von Trypthophan ableiten)
- > C9-Iridoide (Methylester wurde abgespalten) -> Aucubin
- > Secologanin (durch oxidative Aufspaltung)
- —> Gentiopikrosid - Hauptverbindung der Enzianwurzel
- > Valepotriate
19.11.21Hyperforin + Biosynthese
Irgend so ein Phloroglucin-Riesen-Mutanten-Teil erkennen. (Irgendwas in die Richtung Humulon, Hyperforin oder ähnliches mit Nicotinsäure verestert). Welche Gruppe und Synthese aufzeichnen.
Erklären wie Hyperforin synthetisiert wird (regulär irregulär), Stammpflanze
Wo findet man Phloroglucinderivate welcher Gruppe gehören sie an? - aufzählen und zeichnen! Synthese Hyperforin?
Hyperforin zeichnen, Synthese? Startermolekül PKW? 3 Isopreneinheiten irregulär miteinander verknüpft
hyperforin aufzeichnen + synthese beschreiben. Was ist ein xanthon?
Hyperforin Synthese mündlich (Ausgangsmolekül Isobuttersäure) und Terpen-EH nummerieren
Phloroglucin → aus Isobutyryl-CoA und drei Molekülen Malonyl-CoA mit Hilfe der Isobutyrophenon-Synthase entsteht
Meroterpen partiellen Terpenoide Strktur
19.11.21 Ricinin erkennen, welche Pflanze (Familie und Gattung) und Synthese
Ricinin zeichnen, Was ist das? Wo von wird es abgeleitet? (Synthese mündlich erklärt) Wie kann Nicotinsäure noch gebildet werden? (Tryptophan)
Arecolin vlt noch zeichnen können
Ricinin ist ein Toxisches Pyridin-Alkaloid was in Ricinus Communis - Rizinussamen Euphorbiaceae
vorkommt.
Im Rizinussamen gibt es auch noch ein Lektin–> Ricin - sehr toxisches Polypeptid verantwortlich für Giftigkeit der Pflanze, in ganz geringen Mengen tödlich
19.11.21
Physostigmin zeichnen, Biosynthese, wofür eingesetzt, Anwendung
Physostigmin, Struktur zeichnen, Tryptophan zeichnen, Wozu verwendet, Wirkungsweise, Stammpflanze, in Alzheimer Therapie angewendet? (nein, zu stark wirksam)
Physostigmin von was abgeleitet ?
Ausgehend von Trypthtophan
–>Hydroxyliert zu 5-Hydroxytryptophan
–> Decarboxyliert zu Serotonin
–> Mittels Essigsäure zum Säureamid
–> Mittels Carbamidsäurephosphat umgesetzt
–> Ringschlus / Cyclisierung
–> Alle Stickstoffe werden Methyliert
–> Physostigmin
Physostigmin ist ein Parasympathomimetikum
–> Acetylcholinesterasehemmer
–> Augenheilkunde als Myotikum
–> Antitod für Atropinvergiftungen, Atropin blockt die muscarinergen ACh -Rezeptor. Hier wirkt das Physostigmin als Gegenspieler.
Physostigmin kommt aus der Calabarbohne - Physostigma venenosum - Fabaceae- Calabarbohne)
“Diese Calabarbohne wurde bei den Einheimischen (Afrika) als heilige Pflanze veehrt und es war nur den Häuptlingen gewährt, Samen aufzubewahren und daraus Pflanzen zu züchten.”
–> Gottesurteil, Bohnen wurden eingenommen
–> Gestorben, Schuldig
–> Erbrochen, nicht schuldig
Podophyllotoxin, Substanzklasse und Substanztyp
Riesige Struktur erkennen und Biosynthese dazu (ein Lignan)
Gegebenen Lignantyp benennen
Zu welchen Lignantyp gehört die angegebene Stuktur? (siehe Bild)
19.11.21Was sind Lignane? Wie werden sie definiert und wie können sie eingeteilt werden?
Lignane vs Lignin
Lignane, Biosynthese über Radikalmechanismus Beispiel mit Coniferylalkohol zeichnen, Was ist das für ein Lignantyp? Podophyllotoxin, was für ein Lignantyp, zeichnen? Wo kommen Lignane vor?
46) Lignanarten aufzählen, C3-C6 einzeichnen in Strukturen in welchen Pflanzen plus Beispiele Podophyllotoxin
Lignane definieren, und welche Grundtypen gibt es?
Was sind Lignane, Biosynthese, Typen; aryltetralin, welche Struktur (podophyllotoxin, stammpflanze), wo noch?
besoffener Jessic Lingard pupst Phenolpropan 3er video6, Lignane
Lignane:
- Dimere von Phenylpropanderivaten C3-C6-Körper
- Verknüpfung über β-C-Atom der C3-Seitenkette durch einen Radikalmechanismus.
- Kohlenstoffgerüst besteht aus 18 -Atomen.
- Polymere von Pheny|propanderivaten werden als Lignin bezeichnet. Bekannt als Holzstoff.
Einteilung:
Nach der Art wie sie entstehen, Alc + Acl /Alc + Aldehyd /Alc + Säure
- Tetrahydrofurantyp
- Dibenzylbutantyp
- Aryl-Naphtalintyp
- Aryl-Tetralintyp
- Ausgehend von Corneferyl-Alkohol. Es wird ein Elektronen Proton abgespalten.
Man erhält ein Radikal.
Radikal kann verlagert werden in beta-Position. Und durch Interaktion von 2 Monomeren kommt es zur Ausbildung der Lignane. - -1. Dibenzyl-tetra-hydrofuran-Ring. Abspaltung von Wasser von den beiden OH-Gruppen.
- Wenn eine der beiden OH-Gruppen zuvor zum Aldehyd oxidiert worden ist, dann kommt es zur Bildung eines halbacetals.
- Wenn eine der beiden OH-Gruppen zur Carbonsäure aufoxidiert wurde, dann kommt es zur Bildung eines intramolekularen Esters —> Lactons. Nucleophiler Angriff der OH-Gruppe und so.
- Verschiedene Typen
- Den Aryl-Tatralin-Typ findet man beim Podophyllotoxin.
- Wenn eine der beiden OH-Gruppen zur Carbonsäure aufoxidiert wurde, dann kommt es zur Bildung eines intramolekularen Esters —> Lactons. Nucleophiler Angriff der OH-Gruppe und so.
Podophyllotoxin kommt im Maiapfel vor. Podophyllum peltatum (Berberidaceae)
Wo kommen Lignane vor?
- Baldrianwurzel
- Podophyllum paltatum -Maiapfel Berberidaceae
- Guaiacum Officinale -Gujak (Zygophyllaceae)
- Scorzonera humilis - Schwarzwurzel Asteraceae
Solche Lignane kennen wir auch vor im Baldrian. Diese Lignane (Hydroxypinoresinol, Olivil, Pinoresinol etc.) sind wichtig für die beruhigende Wirkung durch Interaktion mit AdenosinRezeptoren.
19.11.21Orsellin und Phloroglucin erkennen und Biosynthese
Orsellinsäure- und Phloroglucinsäurederivate
Was ist ein Orsellinsäurederivat + Biosynthese
welche phloroglucinderivate gibt es?
bin auf orsellinsäure und acyphloroglucin eingegangen. welche orsellinsäurederivate gibt
Was ist Unterschied zw. Phloroglucinderivat und Orsellinsäurederivate? Claissen, Aldol.
Phloroglucinderivate über Claisenkondensation und Orsellinsäurederivate über Aldolkondensation aufzeichnen! Wo kommen Phloroglucinderivate vor
Polyketidweg aufzeichnen, erklären, phloroglycinderivat und orsellinsaeurederivat - welche reaktionen? - Claisen und aldol)
Welche Orsellinsäurederivate kennen Sie? -> Olivetolsäure, er hat noch Flechtensäure hinzugefügt (Kogno 2). Wo kommt Olivetolsäure vor? THC zeichnen, wie aufgebaut (Startermolekül = Hexansäure = Capronsäure), Metabolit, Morphologie Cannabis, alle Produkte, wie werden Haschisch und -öl gewonnen? Darf man Cannabis bei uns anbauen? -> ssp. sativa mit max. THC-Gehalt und indica erklären. Wo wird CBD verwendet? Wo ist es neuerdings zugelassen? -> Epilepsie bei Kindern
- Zur Biosynthese von Flavonoiden
Ausgehend von einer aktivierten Säure (z.B Zimtsäurederivate-Zimt-Cumar-Kaffe-säure). Das kann im einfachsten Fall die Essigsäure sein (Acetyl- CoA). Kann aber auch eine andere Säure sein und sogar eine aromatische Carbonsäure sein. Und das ist nun bei den Flavonoiden der Fall!
Was immer wieder Falsch beantwortet wird in der Prüfung ist, dass die Biosynthese der Flavonoide mit Acetyl-CoA als Startermolekül erfolgt. Das ist nicht der Fall sondern eben aromatische Säuren.
Er sagt: Start mit Acetyl-CoA ist ganz grundsätzlich nicht möglich, da wir sonst eine Methylgruppe im Molekül vorliegen hätten, die aber letztendlich nicht vorliegt. Zur Abbildung oben: 1Acetyl-CoA mit 3Malonyl-CoA reagieren zur Polyketosäure die sich dann stabilisiert durch Ringbildung.
–> Charakteristikum der Flavonoide ist die Phloroglucin-Einheit (1,3,5-Trihydroxybenzol) die zusätzlich noch Acyliert ist
- Wie erfolgt diese Stabilisierung?
Die Stabilisierung kann als Claisenkondensation ablaufen. Eine aktivierte Gruppe greift am Ester- Carbonyl-C-Atom an. Dadurch kommt es zum Ringschluss.
Auf diese Weise werden die Phloroglucinderivate gebildet.
Wenn es zu einer Aldolkondensation kommt, wo es zu einem Angriff am Carbonyl-C-atom einer Keto-Gruppe kommt, dann entstehen die Orsellinsäurederivate. Phenolische OH -Gruppe durch Methyl-Gruppe ersetzt
Die Orsellinsäurederivate kennen wir von den Flechten.
- Lichen islandicus (Isländisches Moos) ist eine Flechte. Ein Symbiont zwischen einem Pilz und einer Alge. Hier findet man aromatische aber auch aliphatische Flechtensäuren. Bei den aromatischen Flechtensäuren haben wir dieses Orsellinsäure-Grundgerüst vorliegen.
Lichen islandicus - Isländischen Moos Familie: Amiliaceae
- Phloroglucin
Phloroglucin selbst wird gebildet durch 3Malonyl-CoA. Es kommt dabei zur Abspaltung von zunächst 2 CO2 und dann ein weiteres CO2. In Bakterien & Algen
01.02.22Cocainsynthese beginn von Ornithin
Cocain Synthese erklären und teilweise zeichnen (MalonylCoA)
Leitsubstanz von Lokalanästhetika, Wirkprinzip
Ausgangssubstanz –> Ornithin
- Suchtgift
- Interaktion mit Na+ Kanälen
- Lokalanestätika
- Vasokontriktor
Cocain
Pharmakologisch hemmt es die Aufnahme von Dopamin, Adrenalin, Serotonin.
Cocain als Leitverbindung für die Synthese aller Lokalanästhetiker
–> Cocain interagiert mit Natriumkanäle, kommt zur lokalanästhetischen Wirkung
Genaueres:
Hemmt die Aufnahme von
Noradrenalin, Dopamin und Serotonin
Man unterscheidet zwischen peripherer und zentraler Wirkung
- > Cocain hat lokalanästhetische Wirkung
- > Cocain ist die Leitstruktur aller lokaler Lokalanästhetika –> Entdecker Carl Koller
Es kommt durch Cocain zur Blockierung Spannungsabhängiger Natriumkanäle, der schnelle Einstrom von Natrium wird verhindert, es kommt zu keiner Depolarisation und KEINER Weiterleitung von Nervenimpulse
Zusätzlich hat Cocain noch den Vorteil, dass es vasokonstriktorisch wirkt (Hemmer der Aufnahme von Noradrenalin), die lokalanästhetische Wirkung hält länger an.
Bei neuen moderneren Lokalanästhetika muss ein vasokonstriktur zugegeben werden.
