Утворення амінів
При декарбоксилюванні моноамінодикарбонових амінокислот з'являються монокарбонові амінокислоти.
Аміни – це отруйні речовини, що можуть викликати отруєння як тварин, так і рослин. В малих кількостях вони знайдені в грибах (ріжки, мухомори, дріжджі) та в рослинах (дурман, блекота, омела, соя). Вміст амінів у рослинах може зростати за несприятливих умов вирощування. Так, при різкій нестачі калію в рослинах ячменю і льону спостерігаються накопичення путресцину та ознаки отруєння цим аміном.
Аміни, що утворюються при декарбоксилюванні амінокислот, звичайно в рослинах не накопичуються, бо включаються в обмін речовин і піддаються різним перетворенням.
Основний шлях перетворення амінів – їх окислення. Моноаміни окислюються за дію моноамінооксидаз з утворенням альдегіду і аміаку.
Окислення діамінів каталізують діамінооксидази. При цьому окислення може відбуватися двома шляхами – з утворенням аміноальдегіду або діальдегіду. Альдегіди потім легко окислюються до відповідних кислот.
Із діамінів у рослинах синтезуються різні гетероцикли, а з них гетероциклічні сполуки, наприклад алкалоїди. Із путресцину утворюється гетероцикл піролідин, а з нього – піролідинові алкалоїди, з кадаверину – гетероцикл піперидин і піперидинові алкалоїди.
Метилювання амінокислот
Амінокислоти в рослинах можуть піддаватися метилюванню. При цьому метилюється азот аміногрупи, одночасно перетворюючись з три- в п'ятивалентний. Метильовані амінокислоти називають бетаїнами, тому що уперше вони були отримані з цукрового буряка (Beta vulgaris).
Бетаїни, накопичуючись в клітинному соку, створюють певну його концентрацію, що має важливе значення для осмотичних процесів.
Донором метальних груп при утворенні бетаїнів може бути насамперед S-аденозилметіонін (SAM). Він утворюється з амінокислоти метіоніну при її взаємодії з АТР. При цьому сірка переходить з двовалентної в чотиривалентну, до неї приєднується аденозил – залишок нуклеозиду, що складається з аденіну і рибози. Одна валентність сірки залишається вільною. При цьому виділяється неорганічний фосфат і неорганічний пірофосфат.
SAM – основний агент метилювання у рослин. Але донорами метальних груп можуть виступати й інші сполуки, наприклад ті ж бетаїни. Перенесення метильних груп від донорів до акцепторів здійснюють ферменти метилтрансферази.
SAM виконує в рослинах ще ряд функцій, наприклад, з нього утворюється фітогормон етилен.
Метилюванню можуть піддаватися не тільки амінокислоти, але й їхні аміни, які при цьому втрачають свою токсичність. У рослинах поширений метильований етаноламін – холін, який утворюється при декарбоксилюванні серину.
Холін відіграє важливу роль у метаболізмі рослинного організму:
1) входить до складу фосфоліпідів – холінфосфатидів (лецитинів);
-
може виступати донором метильних груп при метилюванні ряду сполук;
-
у деяких рослин, накопичуючись у клітинному соку, зумовлює певну його концентрацію, а відтак, і осмотичні властивості клітини.
Етаноламін (коламін) і серин також можуть входити до складу фосфоліпідів, зокрема етаноламін- і серинфосфатидів.