علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
The shikimic acid pathway
المؤلف:
Jonathan Clayden , Nick Greeves , Stuart Warren
المصدر:
ORGANIC CHEMISTRY
الجزء والصفحة:
ص1154-1156
2025-08-14
32
The shikimic acid pathway
The shikimic acid pathway is responsible for the biosynthesis of a large number of aromatic compounds, particularly in plants. Most important for many mammals is the fact that plants manufacture the aromatic amino acids Phe (phenylalanine), Tyr (tyrosine), and Trp (tryptophan). These are ‘essential’ amino acids for humans—we have to have them in our diet as we cannot make them ourselves. So how do plants make aromatic rings? A clue to the chemistry involved comes from the structure of caffeoylquinic acid, a compound that forms about 13% of the soluble solids from coffee beans. A substantial proportion of instant coffee is caffeoylquinic acid.
This ester has two six-membered rings—one aromatic and one saturated. You might imagine making an aromatic ring by the dehydration (losing three molecules of water) of a cyclohexane triol and the saturated ring in caffeoylquinic acid looks a good candidate. It is now known that both rings (shown in black) come from the same intermediate, shikimic acid. This key intermediate has given its name to nature’s general route to aromatic compounds and many other related six-membered ring compounds: the shikimic acid pathway. This path way contains some of the most interesting reactions (from a chemist’s point of view) in biol ogy. It starts with an aldol reaction between phosphoenol pyruvate as the nucleophilic enol component and the C4 sugar erythrose 4-phosphate as the electrophilic aldehyde.
Hydrolysis of the phosphate releases the aldol product, a C7 α-keto-acid with one new stereo genic centre, which is in equilibrium with a hemiacetal, just like a sugar. This intermediate has the right number of carbon atoms for shikimic acid and the next stage is a cyclization. If we redraw the uncyclized C7 α-keto-acid in the right shape for cyclization we can see what is needed. The green arrow shows which bond needs to be formed. This bond could be formed by another aldol reaction, and there is an obvious route to the required enol by elimination of phosphate. However, this would require the removal of a proton (green in the diagram) that is not at all acidic.
The problem can be avoided if the hydroxyl group at C5 is first oxidized to a ketone (using NAD+ as the oxidant). Then the green proton is much more acidic, and the elimination becomes an E1cB reaction, similar to the one in the synthesis of PEP. True, the ketone must be reduced back to the alcohol afterwards but nature can deal with that easily. There are obvi ously several more steps to get to shikimic acid but all the C–C bonds are in place, the most significant of them being formed by aldol reactions.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
