Isoprenoider hos växter och djur

I växter förekommer isoprenoider i eteriska oljor, som finns i de gummiartade exudaten (oleoresiner och latices) hos många träd och buskar. Växters isoprenoider påverkar tillväxten (t.ex. hormonet gibberellinsyra) och bidrar till röda, gula och orange pigment (karotenoider). Klorofyll, det gröna pigmentet som är viktigt för fotosyntesen, är delvis isoprenoid, liksom vissa alkaloider, kvävehaltiga föreningar som finns i många växter. Hos djur består isoprenoider av olika oljiga eller vaxartade ämnen som fiskleveroljor, ullvax och de gula pigmenten i äggula, smörfett, fjädrar och fiskfjäll.

Isoprenoider är inte jämnt fördelade bland växter eller djur, men vissa klasser av dessa föreningar är typiska för breda grupper av vävnader. Till exempel innehåller de icke-flyktiga ämnen som finns i hartser som produceras av träd av tallfamiljen diterpenkarboxylsyror som tillhör tre typer: abietiska, palustriska och elliotinoiska. I latices från ett fåtal växtarter finns polyterpenkolvätena gummi och guttaperka. Vissa andra växtarter, inklusive besläktade arter, kan kännetecknas av förekomsten av mentol, citral, kamfer, limonen eller α-pinen.

Rollen för de monoterpener och sesquiterpener som produceras av växter har inte fastställts, även om det har föreslagits att de attraherar vissa insekter och stöter bort andra. Vissa växter producerar isoprenoider som är mycket lika hormoner som är involverade i utvecklingen av insekter som är bytesdjur på dessa växter; växtsubstanserna förhindrar insektens mognad och tjänar därmed till att försvara växten. Kolofoniumsyrorna från tallar och gummi och guttaperka i latices från olika växter kan fungera som sårtätande medel.

Vissa isoprenoider är livsviktiga i ämnesomsättningsprocesser hos djur. Tetraterpenkarotenoidpigment är källan till vitamin A, som är viktigt för synen och är inblandat i tillväxt, reproduktionsfunktion och neuronal utveckling hos djur. Andra vitaminer som helt eller delvis är isoprenoider är vitamin E, som är viktigt för fortplantningen, och vitamin K, som är nödvändigt för blodkoaguleringsprocessen. Ubikinonerna (koenzym Q), som är inblandade i energiutvinning genom oxidation av föda, bildas också av isoprenoider. Levern hos fiskar och andra djur är särskilt rik på oljor som till stor del består av acykliska triterpenoida kolväten, särskilt squalen. Hos insekter påverkar vissa isoprenoidämnen mognads- och parningsbeteendet, kommunicerar larm eller stöter bort rovdjur, eller markerar vägen mellan boet och födokällor.

På 1980-talet upptäckte forskare att proteiner hos djur ofta har isoprenoidstrukturer som innehåller 15 eller 20 kolatomer som är knutna till en viss sidokedja av proteinet. Isoprenoiden läggs till efter att proteinet i övrigt är komplett. De så kallade prenylerade proteinerna fungerar inte utan isoprenoiden. Dessa modifieringar förekommer i proteiner som inducerar cancer, och forskare tror att läkemedel som blockerar proteinprenylering kan vara ett sätt att förhindra spridning av sjukdomen hos en individ.

Steroider, en klass av föreningar av stor betydelse hos både växter och djur, är inte isoprenoider men härstammar direkt från dem.