Prirodni proizvod

(taksol) je prirodni proivod izveden iz jedne vrste tise,  stablašice *Taxus brevifolia*.]]
**Prirodni proizvod** je hemijski spoj koji proizvode živi organizmi, čime se i  pojavljuje u prirodi. U najširem smislu, prirodni proizvodi obuhvataju bilo koju tvar koju su proizvela živi organizmi. Prirodni proizvodi  također mogu nastati  hemijskom sintezom (bilo semisintezom ili sveukuonom sintezom), a imali su centralnu ulogu u razvoju organske hemije,  pružajući izazovne mete za hemijske sintetičare. Termin prirodni proizvod se isto tako upotrebljava u komercijalnoj primjeni za kozmetičke proizvode, prehrambene suplemente i hranu proizvedenu iz prirodnih izvora bez dodatka veštačkih aditiva.

U oblasti organske hemije, definicija prirodnih proizvoda je obično ograničena na prečišćeni organske spojeve koji su izolirani iz prirodnih izvora,  formirana putem primarnog ili sekundarnog metabolizma. U polju medicinske hemije, definicija je obično dodatno ograničena na sekundarne metabolite. Sekundarni metaboliti nisu esencijalni za preživljavanje, ali, uprkos tome, pružaju evolucijsku prednost organizmima koji iz proizvode. Mnogi sekundarni metaboliti su citotoksični i bili su izabrani i optimizirani tokom evolucije za upotrebu kao agensi „hemijskog ratovanja” protiv plena, predatora, i konkurnetskih organizama.

Prirodni proizvodi su ponekad terapeutski korisni kao tradicijski lijekovi za mnoge bolesti. Poznavanje tih materijala ponekad omogućava ekstrakciju aktivnih komponenti kao vodećih spojeva u procesu otkrivanja novih  lijekova. Iako su prirodni proizvodi inspirirali brojne lijekove koje je  odobrila američka administracija za lijekove i hranu (FDA), razvoj lijekova  zasnovan na prirodnim izvorima ima sve manji udio u današnjoj farmaceutskoj industriji, djelimično i zbog nepouzdanog pristupa i snabdjevanja, pitanja intelektualne svojine, sezonske i lokalne varijabilnosti sastava i nedostatka izvora usljed povećane pojave izumiranja. i time su obuhvaćeni biološki materijali (npr. drvo i svila), materijali koji potiču iz bioloških izvora (tzv. biobazirani materijali) (npr. bioplastike, kukuruzni skrob), tjelesne tečnosti (npr. mlijeko, biljni ekstrakti) i drugi prirodni materijali (npr. soli, ugalj). Ograničenija definicija prirodnog proizvoda je da je to organski spoj  koji su proizveli  živi organizmi.

Prirodni proizvodi mogu se klasificirati prema njihovoj biološkoj funkciji, biosintetskom putu ili izvoru.

## Funkcija 
Prema  originalnom prijedlogu Albrechta Kossela 1891., prirodni proizvodi se često dijele u dvije glavne klase: primarni i sekundarni metaboliti. Primarni metaboliti imaju unutrašnju funkciju koja je bitna za opstanak organizma koji ih proizvodi. Sekundarni metaboliti, za razliku od toga, imaju vanjsku funkciju koja uglavnom utiče na druge organizme. Sekundarni metaboliti nisu bitni za opstanak, ali povećavaju konkurentnost organizma u njegovom okruženju. Zbog svoje sposobnosti biohemijskih moduliranja i transdukciji signala, neki od sekundarni metabolita imaju korisna ljekovita svojstva.

Prirodni proizvodi posebno u području organske hemije često se definiraju kao primarni i sekundarni metaboliti. Restriktivnija definicija koja ograničava prirodne proizvode na sekundarne metabolite uobičajeno se koristi u oblastima medicinske hemije i farmakologije. 

Primarni metaboliti koji su uključeni u proizvodnju energije obuhvatajuju respiracijske i fotosintetske enzime. Osnovna struktura ćelija i organizama je također sastavljena od primarnih metabolita. To uključuje ćelijske membrane (npr. fosfolipide), ćelijske zidove (npr. peptidoglikan, hitin) i citoskelete (proteine) .

Enzimski kofaktori primarnog metabolizma uključuju članove porodice vitamina B . Vitamin B1 kao tiamin-difosfat je koenzim za enzime piruvat-dehidrogenaza, 2-oksoglutarat dehidrogenaza i transketolaza, koji su uključeni u metabolizam ugljikohidrata. Vitamin B2 (riboflavin) je sastojak FMN i FAD koji su neophodni za mnoge redoks reakcije. Vitamin B3 (nikotinska kiselina ili niacin), sintetiziran iz triptofana, sastojak je koenzima NAD+ i NADP+ koji su zauzvrat potrebni za transport elektrona u Krebsovom ciklusu, oksidativne fosforilacije, kao i mnoge druge redoks reakcije. Vitamin B5 (pantotenska kiselina) sastojak je koenzima A, osnovne komponente metabolizma ugljikohidrata i aminokiselina, kao i biosinteze masnih kiselina i polietida. Vitamin B6 (piridoksol, piridoksal i piridoksamin), kao piridoksal 5&#39;-fosfat,  kofaktor je mnogih enzima, posebno transaminaza koji uključuju metabolizam aminokiselina. Vitamin B12 (kobalamini) sadrži korinski prsten sličan u strukturi kao porfirinu i esencijalni je koenzim za katabolizam masnih kiselina, kao i za biosintezu metionina. DNK i RNK, koje skladište i prenose genetičke informacije,  sastavljene su od primarnih metabolita nukleinskih kiselina.

### Sekundarni metaboliti 
Sekundarni, za razliku od primarnih metabolita, nisu neophodni i nisu apsolutno potrebni za opstanak. Nadalje, sekundarni metaboliti obično imaju usko rasprostranjenje vrsta. Ovi metaboliti imaju širok spektar funkcija. Tu se ubrajaju feromoni, koji djeluju kao društvene signalne molekule s drugim jedinkama iste vrste, komunikacijske molekule koje privlače i aktiviraju simbiotske organizme, agense koji rastvaraju i prenose hranjive tvari (siderofore itd.) i konkurentno oružje (repelenti, otrovi, toksini itd.), koji se koriste protiv konkurencije, plijena i predatora
. Za mnoge druge sekundarne metabolite funkcija nije poznata. Jedna od hipoteza je da oni daju konkurentsku prednost organizmu koji ih proizvodi. Alternativno gledište je da, analogno imunskom sistemu, ovi sekundarni metaboliti nemaju nikakvu specifičnu funkciju, ali važno je imati potrebnu mašineriju za proizvodnju različitih hemijskih struktura i zato se proizvodi i bira nekoliko sekundarnih metabolita.

Opće strukturne klase sekundarnih metabolita uključuju alkaloide, fenilpropanoide, poliketide i terpenoide,

* Fotosinteza ili glukoneogeneza → monosaharidi → polisaharidi (celuloza, hitin, glikogen itd.)
* Acetatni put → Masne kieline i poliketidi
* Shikimateov put → aromatskebaminokiseline i fenilpropanoidi
* Mevalonski put i metiletritritol-fosfatni put → terpenoidi i steroidi
* Aminokiselin → alkaloidi

### Ugljikohidrati 
Ugljikohidrati su esencijalni izvor energije za većinu životnih oblika. Pored toga, polisaharidi koji nastaju iz jednostavnijih ugljikohidrata važne su strukturne komponente mnogih organizama, kao što su ćelijski zidovi bakterija i biljaka.

Ugljikohidrati su fotosintetski proizvodi biljaka i životinja glukoneogeneza. Fotosinteza stvara u početku 3-fosfogliceraldehid, tri atoma ugljika koji sadrže šećer (trioze). Ova trioza se zauzvrat može pretvoriti u glukozu (šest atoma ugljika koji sadrže šećeri) ili razne mpentoze  (pet ugljikovih atoma koji sadrže šećeri) kroz Calvinov ciklus. U životinja se tri prekursorna ugljika laktat ili glicerol mogu pretvoriti u piruvat, što se pak,  u jetri može pretvoriti u ugljikohidrate.

### Masne kiseline i polietidi 
Procesom glikolize šećeri se razgrađuju u acetil-CoA. U ATP-zavisnoj enzimskoj reakciji, acetil-CoA se karboksilira da bi se dobio malonil-CoA. Acetil-CoA i malonil-CoA prolaze Klaisenovu kondenzaciju sa gubitkom ugljik-dioksida, pri čemu nastaje acetoacetil-CoA. Dodatnim reakcijama kondenzacije nastaju sukcesivno poli-β-keto lanci molekulske težine koji se zatim pretvaraju u druge poliketide. Klasa poliktidnih prirodnih proizvoda ima različite strukture i funkcije i uključuju prostaglandine i makrolidni antibiotikmakrolidne antbiotike.Jedna molekula acetil-CoA ("pokretačka jedinica") i nekoliko molekula malonil-CoA ("jedinice ekstenziva") kondenziraju se sintezom masne kiseline da bi se stvorile masne kiseline Masna kiselina je esencijalni sastojak lipidnih dvoslojeva koji formiraju ćelijske membrane kao i zalihe energije masti kod životinja.

## Reference 
## Dopunska literatura 
* 
* 
* 
* 

## Vanjski linkovi 
* 
* 


Kategorija:Metabolizam
Kategorija:Materijali
Kategorija:Biomolekule
Kategorija:Hemija