26.8: Biosíntesis de Esteroides

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 76426

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

En el siguiente diagrama, se muestra la serie de ciclaciones y reordenamientos similares a cationes, conocida como la hipótesis Stork-Eschenmoser, las cuales se identificaron en la biosíntesis del triterpeno lanosterol. El lanosterol es un precursor en la biosíntesis de esteroides. Esto se lleva a cabo mediante la eliminación metabólica de tres grupos metilo y la degradación de la cadena lateral.

Los reordenamientos son particularmente importantes en las reacciones intermedias de carbocationes en las que las moléculas de isoprenoides se ciclan para formar estructuras complejas de múltiples anillos. Uno de los pasos clave en la biosíntesis del colesterol es la ciclación electrófila del oxidoescualeno para formar un esteroide llamado lanosterol.

Esta fascinante reacción tiene dos fases. La primera fase, en la que tiene lugar la ciclación real, es una serie de etapas de adición electrófila. La segunda fase es una serie de desplazamientos de hidruro y metilo. Existe algún argumento sobre si estos procesos ocurren de manera escalonada (con intermediarios discretos de carbocationes) o de manera concertada. En aras de la claridad, mostraremos la reacción procediendo paso a paso.

La fase de ciclación comienza con el ataque de electrones pi sobre un electrófilo epóxido (paso 1 - revisar las reacciones de apertura de anillo epóxido en la sección 8.6B).

Los pasos 2, 3 y 4 son simplemente ataques sucesivos por electrones pi sobre el carbocatión generado por el ataque anterior. El resultado global de esta cascada electrófila es la apertura del anillo epóxido, y el cierre de tres anillos de seis y uno de cinco eslabones. Luego viene la fase de reordenamiento de la reacción. que es una serie de dos desplazamientos de hidruro y dos desplazamientos de metilo, seguidos de una abstracción de protones que finalmente apaga la carga positiva para formar lanosterol.

Colaboradores y Atribuciones

Dr. Dietmar Kennepohl FCIC (Professor of Chemistry, Athabasca University)
Prof. Steven Farmer (Sonoma State University)
William Reusch, Professor Emeritus (Michigan State U.), Virtual Textbook of Organic Chemistry
Organic Chemistry With a Biological Emphasis by Tim Soderberg (University of Minnesota, Morris)