Terpeni

Iterpenisonobiomolecolecostituite da multipli dell'unità isoprenica,^[1]ottenuti nei sistemi biologici dalla reazione di più unità di IPP (isopentenil pirofosfato) e di DMAPP (dimetilallil pirofosfato). Possono avere struttura lineare, ciclica o mista lineare e ciclica. Quando i terpeni sono modificati con reazioni tali da portare alla formazione digruppi funzionalicontenenti atomi diversi dalcarbonio,come gruppiidrossilici,carbonilicio contenentiazoto,vengono chiamatiterpenoidi.Alcuni autori^[2]con il termine terpene indicano anche i vari terpenoidi.

Vengono prodotti da moltepiante,soprattuttoconiferee da alcuniinsetti,sono i componenti principali delle resine e deglioli essenzialidellepiante,miscele di sostanze che conferiscono a ognifioreopiantaun caratteristicoodoreoaroma.Si possono ottenere sia per riscaldamento blando che per distillazione in corrente di vapore di composti organici di piante.^[3]Rappresentano anche i precursori biosintetici deglisteroidie deicarotenoidi.Molti aromi usati nei cibi o nei profumi sono derivati da terpeni o terpenoidi naturali.

Sono terpeni ilgeraniolo,ilmentolo,ilmircene,lacanfora,illimonene,l'isoprenolo,ilfitoenee losqualene.Quest'ultimo si trova libero in quantità elevate (90%) nell'olio di fegatodisqualoe in tracce (0,1-0,7%) nell'olio di oliva,nellievito,nelseboumano e nelcerume.

Struttura

Come detto sono formati dall'unione di una molecola di DMAPP e una di IPP, il legame avviene quasi sempre testa-coda, ossia il legame si crea attraverso la reazione della coda del DMAPP e la testa dell'IPP, da questa reazione si libera una molecola di pirofosfato. Questa condizione è nota come "regola isoprenica" o "regola diRužička".Due importanti eccezioni sono lo squalene e ilfitoeneche vengono considerati dimeri coda-coda rispettivamente di un sesquiterpene e un diterpene aciclici.

I terpeni possono contenere unità isopreniche, più o meno modificate, contenenti elementi diversi da carbonio e idrogeno (terpenoidi); fra questi ci sono composti che assumono una rilevanza particolare: levitamine liposolubili A,D,E,K.

Classificazione dei terpeni

Struttura dell'isoprene

In base al numero di unità isopreniche contenute (C₅H₈), si ha la seguente classificazione:

Classificazione	Unità isopreniche	Atomi di carbonio
emiterpeni	1	5
monoterpeni	2	10
sesquiterpeni	3	15
diterpeni	4	20
sesterterpeni	5	25
triterpeni	6	30
tetraterpeni	8	40
politerpeni	>8	>40

Biosintesi

Anche se strutturalmente possono sembrare sintetizzati per polimerizzazione dell'isoprene,i terpeni sono biosintetizzati dagli organismi da gruppi acetilici dell'acetil-coenzima A(acetil-CoA) attraverso lavia metabolicadell'HMG-CoA reduttasi.Intermedi nella biosintesi sono l'acido mevalonicoed i suoi esteri fosforici e pirofosforici, l'isopentenil pirofosfatoe ildimetilallil pirofosfato.

Piante eprotozoiappartenenti alsubphylumApicomplexacome il parassita della malariaPlasmodium falciparum,hanno la capacità di produrre i loro isoprenoidi utilizzando una via alternativa, detta genericamente percorso del non-mevalonato, ovia metabolica del metileritritolo fosfatoche si svolge neiplastidi.^[4]Inoltre, la maggior parte dei batteri, compresi importanti patogeni qualiMycobacterium tuberculosis,possono sintetizzare IPP e DMAPP attraverso questa via metabolica alternativa.

Via del mevalonato

Inizialmente il mevalonato viene trasformato in 5-pirofosfomevalonato e successivamente nei due composti chiave:isopentenil pirofosfato(IPP) edimetilallil pirofosfato(DMAPP). Gli emiterpeni si formano direttamente dal DMAPP per la perdita delpirofosfato,mentre gli altri hanno origine dai composti formati per successive aggiunte di IPP al DMAPP:

geranil pirofosfatoC₁₀da cui derivano i monoterpeni
farnesil pirofosfatoC₁₅da cui derivano i sesquiterpeni e quindi gli steroidi a partire dallosqualene
geranilgeranil pirofosfatoC₂₀da cui derivano i diterpeni e quindi i carotenoidi a partire dalfitoene
geranilfarnesil pirofosfatoC₂₅

Il dimero coda-coda del farnesil OPP dà lo squalene che è il precursore dei triterpeni (C₃₀) e quindi degli steroli. In pratica si ha che il DMAPP inizia la catena e l'IPP la allunga.

Note

^(EN)IUPAC Gold Book, "terpenes"
^(EN) J. R. Barnett,Langenheim, J.H. Plant resins: chemistry, evolution, ecology and ethnobotany.,inAnnals of Botany,vol. 93, n. 6, 1º giugno 2004, pp. 784–785,DOI:10.1093/aob/mch103.URL consultato il 16 febbraio 2023.
^G. Ortaggi e D. Misiti,Chimica organica,2 ed. italiana, Grasso, 1988,ISBN 88-7055-060-5,OCLC 848559087.URL consultato il 3 maggio 2023.
^(EN)Lichtenthaler H,The 1-Deoxy-D-xylulose-5-phosphate pathway of isoprenoid biosynthesis in plants,inAnnu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol,vol. 50, 1999, pp. 47–65,DOI:10.1146/annurev.arplant.50.1.47,PMID 15012203.

Bibliografia

(EN) J. Degenhardt, T. G. Köllner, J. Gershenzon,ReviewMonoterpene and sesquiterpene synthases and the origin of terpene skeletal diversity in plants,inPhytochemistry,vol. 90, n. 15-16, 2009, pp. 1621–1637,DOI:10.1016/j.phytochem.2009.07.030.PDF Archiviatoil 1º luglio 2014 inInternet Archive.
L. Scarponi (a cura di),Biochimica agraria,Patron, 2003

Voci correlate

Composti organici volatili

Altri progetti

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Collegamenti esterni

(EN)terpene,suEnciclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc.

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[1] (EN)IUPAC Gold Book, "terpenes"

[2] (EN) J. R. Barnett,Langenheim, J.H. Plant resins: chemistry, evolution, ecology and ethnobotany.,inAnnals of Botany,vol. 93, n. 6, 1º giugno 2004, pp. 784–785,DOI:10.1093/aob/mch103.URL consultato il 16 febbraio 2023.

[3] G. Ortaggi e D. Misiti,Chimica organica,2 ed. italiana, Grasso, 1988,ISBN 88-7055-060-5,OCLC 848559087.URL consultato il 3 maggio 2023.

[4] (EN)Lichtenthaler H,The 1-Deoxy-D-xylulose-5-phosphate pathway of isoprenoid biosynthesis in plants,inAnnu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol,vol. 50, 1999, pp. 47–65,DOI:10.1146/annurev.arplant.50.1.47,PMID 15012203.

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