Kasvien ja eläinten isoprenoidit

Kasveissa isoprenoideja esiintyy eteerisissä öljyissä, joita on monien puiden ja pensaiden kumimaisissa eksudaateissa (oleoriineissa ja laticeissa). Kasvien isoprenoidit vaikuttavat kasvuun (esim. hormoni gibberelliinihappo) ja vaikuttavat punaisiin, keltaisiin ja oransseihin pigmentteihin (karotenoidit). Klorofylli, fotosynteesissä välttämätön vihreä pigmentti, on osittain isoprenoidi, samoin kuin tietyt alkaloidit, typpipitoiset yhdisteet, joita esiintyy monissa kasveissa. Eläimissä isoprenoideja ovat erilaiset öljyiset tai vahamaiset aineet, kuten kalanmaksaöljyt, villavaha ja munankeltuaisen, voirasvan, höyhenien ja kalan suomujen keltaiset pigmentit.

Isoprenoideja ei ole jakautunut tasaisesti kasveihin tai eläimiin, mutta tietyt näiden yhdisteiden luokat ovat tyypillisiä laajoille kudosryhmille. Esimerkiksi mäntyjen tuottamissa hartseissa olevat haihtumattomat aineet sisältävät diterpeenikarboksyylihappoja, jotka kuuluvat kolmeen tyyppiin: abietiini-, palustiini- ja elliotiinihappoihin. Muutamien kasvilajien pihka sisältää polyterpeenihiilivetyjä, kuten kumia tai guttaperkaa. Joillekin muille kasvilajeille, myös sukulaislajeille, voi olla ominaista mentolin, sitraalin, kamferin, limoneenin tai α-pineenin esiintyminen.

Kasvien tuottamien monoterpeenien ja seskviterpeenien merkitystä ei ole selvitetty, vaikka on esitetty, että ne houkuttelevat tiettyjä hyönteisiä ja karkottavat toisia. Tietyt kasvit tuottavat isoprenoideja, jotka ovat hyvin samankaltaisia kuin hormonit, jotka osallistuvat kyseisiä kasveja saalistavien hyönteisten kehitykseen; kasviaineet estävät hyönteisen kypsymisen ja toimivat siten kasvin puolustamiseksi. Männyn kolofonihapot ja eri kasvien lateksissa oleva kumi ja guttaperkka voivat toimia haavoja sulkevina aineina.

Muutamat isoprenoidit ovat elintärkeitä eläinten aineenvaihduntaprosesseissa. Tetraterpeenikarotenoidipigmentit ovat A-vitamiinin lähde, joka on välttämätön näkökyvylle ja osallistuu eläinten kasvuun, lisääntymistoimintaan ja hermoston kehitykseen. Muita kokonaan tai osittain isoprenoidisia vitamiineja ovat E-vitamiini, joka on tärkeä lisääntymiselle, ja K-vitamiini, jota tarvitaan veren hyytymisprosessissa. Isoprenoideista muodostuu myös ubikinoneja (koentsyymi Q), jotka osallistuvat energian saamiseen hapettamalla ravintoa. Kalojen ja muiden eläinten maksassa on erityisen runsaasti öljyjä, jotka ovat suurelta osin asyklisiä triterpenoidihiilivetyjä, erityisesti skvaleenia. Hyönteisillä tietyt isoprenoidiaineet vaikuttavat kypsymis- ja pariutumiskäyttäytymiseen, viestivät hälytyksestä tai karkottavat saalistajia tai merkitsevät tietä pesän ja ravinnonlähteiden välillä.

Tutkijat havaitsivat 1980-luvulla, että eläimissä esiintyvissä proteiineissa on usein isoprenoidirakenteita, jotka sisältävät 15 tai 20 hiiliatomia, jotka ovat kiinnittyneet proteiinin tiettyyn sivuketjuun. Isoprenoidi lisätään sen jälkeen, kun proteiini on muuten valmis. Niin sanotut prenyloituneet proteiinit eivät toimi ilman isoprenoidia. Näitä modifikaatioita esiintyy proteiineissa, jotka aiheuttavat syöpää, ja tutkijat uskovat, että lääkkeet, jotka estävät proteiinien prenylaation, voivat olla keino estää taudin leviäminen yksilössä.

Steroidit, joka on sekä kasveissa että eläimissä erittäin tärkeä yhdisteiden luokka, eivät ole isoprenoideja, mutta ne ovat peräisin suoraan niistä.