Metabólitos secundários da planta

Metabólitos vegetais secundários são compostos químicos sintetizados por plantas (ou seja, fitoquímicos) que desempenham funções não essenciais, de modo que sua ausência não é fatal para o corpo, ao contrário dos metabólitos primários. Os metabólitos secundários estão envolvidos nas interações ecológicas entre a planta e seu ambiente.

Os diferentes metabólitos secundários têm distribuição restrita no reino vegetal e alguns são encontrados apenas em uma única espécie ou grupo taxonômico, por isso são frequentemente úteis em quimiotaxonomia .

Função biológica

A aptidão da maioria dos metabólitos secundários é desconhecida há muito tempo. Eles eram vistos simplesmente como produtos finais de processos metabólicos , sem nenhuma função específica, ou como resíduos. Devido à percepção predominante de sua insignificância biológica, tradicionalmente recebem pouca atenção dos botânicos. Muitas das funções desses metabólitos secundários ainda são desconhecidas. No final do XIX ° século e início do XX ° século, por pesquisadores química orgânica começou a estudar estas substâncias devido à sua importância como medicamentos , venenos , aromas, colas , óleos, ceras e outros materiais na indústria. Na verdade, o estudo de metabólitos secundários em plantas tem estimulado o desenvolvimento de técnicas de separação, espectroscopia para elucidar sua estrutura e métodos sintéticos que formam a base da química orgânica moderna.

Estudos biológicos mais recentes mostraram que a maioria dos metabólitos secundários desempenham funções de defesa contra predadores e patógenos, agindo como agentes alelopáticos (que têm efeitos em outras plantas), ou para atrair polinizadores ou como dispersores de sementes (Swain 1973, Levin 1976, Cronquist 1977). O reconhecimento das diferentes propriedades biológicas de muitos metabólitos secundários incentivou a pesquisa em aplicações como drogas, antibióticos , inseticidas e herbicidas , e levou a uma reavaliação dos vários papéis que desempenham na fisiologia vegetal , em particular no contexto de interações ecológicas .

Classificação

Os metabólitos secundários das plantas pertencem a três grupos de acordo com suas origens biossintéticas:

1. Terpenóides . Todos os terpenóides, tanto aqueles envolvidos no metabolismo primário que mais de 25.000 metabólitos secundários são derivados do composto (IPP isopentenil difosfato ou 5-carbono-isopentenil difosfato) formado no trajeto do ácido mevalônico . Eles aparecem em muitos tipos de plantas e têm atividade biológica significativa (Goodwin 1971). Entre eles estão os óleos essenciais limitados a algumas espécies.

2. Compostos fenólicos e seus derivados . Mais de oito mil compostos fenólicos conhecidos; são sintetizados pela via do shiquimato ou do malonato dietílico .

3. Compostos nitrogênicos ou alcalóides . São conhecidos cerca de doze mil alcalóides que contêm um ou mais átomos de nitrogênio ; eles são biossintetizados principalmente a partir de aminoácidos . Alcalóides exibem uma grande variedade de estruturas químicas (Robinson 1981). Eles são fisiologicamente ativos em animais, mesmo em baixas concentrações e, portanto, têm muitos usos na medicina. Exemplos conhecidos são cocaína , morfina , atropina , colchicina , quinina e estricnina . A biossíntese de metabólitos secundários começa a partir do metabolismo primário das plantas das quais difere de acordo com as principais linhas indicadas no diagrama a seguir:

Uma vez que a diferença entre os metabólitos primários e secundários é apenas funcional, ou seja, eles não são distinguidos com base em suas moléculas precursoras, estrutura química ou origem biossintética, a diferença entre as respectivas vias bioquímicas não é clara e, às vezes, um metabólito primário pode se transformar e ser considerado um metabólito secundário pela ação de uma única enzima .

Os metabólitos secundários das plantas podem ser subdivididos em categorias menores. Por exemplo, de acordo com Judd et al. , podemos classificá-los de acordo com sua via biossintética e sua estrutura química. De acordo com este critério, além dos alcalóides e terpenóides, os seguintes grupos podem ser distinguidos:

Betalains . Betalaínas são pigmentos vermelhos e amarelos que estão presentes apenas em Caryophyllales , exceto nas famílias Caryophyllaceae e Mlluginaceae (Clement et al. 1994). (dir.); na maioria das outras plantas, os pigmentos são antocianinas ( flavonóides ). Como outros pigmentos, eles atraem polinizadores e dispersores de sementes e provavelmente têm funções adicionais, como absorção de raios ultravioleta e proteção contra herbívoros.
Glucosinolatos . Deste grupo são derivados óleos de mostarda , por hidrólise catalisada por enzimas mirosinase (Rodman 1981). Eles apareceram duas vezes durante a evolução, de modo que estão presentes em duas linhas de plantas sem relação filogenética: todos os Brassicales por um lado, e os Drypetes (família Putranjivaceae Rodman et al. 1981).

Glicosídeos cianogênicos . Essas substâncias fornecem funções de defesa, liberando-se após a hidrólise do cianeto de hidrogênio (Hegnauer 1977), processo denominado "Cianogênese". Acredita-se que alguns tipos tenham surgido várias vezes durante a evolução , enquanto outros parecem ter uma origem evolutiva única e são encontrados apenas em certos taxa .

Poliacetilenos . Grande grupo de metabólitos não nitrogenados, formado pela união de unidades de acetato na síntese de ácidos graxos . Eles são encontrados em certos grupos relacionados de famílias Asterid .
Antocianinas e outros flavonóides . Estes são compostos fenólicos solúveis em água, presentes nos vacúolos das células vegetais, sintetizados a partir de fenilalanina e malonil-coenzima A . Todos os flavonóides compartilham a mesma via biossintética, mas os produtos finais variam amplamente entre as diferentes espécies de plantas e são úteis para diferenciá-las. Eles são encontrados em todos os embriófitos . Entre suas funções, as principais, entre outras, são a proteção contra os raios ultravioleta, a defesa contra os herbívoros e a pigmentação. Os flavonóides mais conhecidos são as antocianinas , pigmentos de flores em muitas espécies de plantas. Conhecemos mais de nove mil.

Notas e referências

(es) Este artigo foi retirado parcial ou totalmente do artigo da Wikipedia em espanhol intitulado “ Metabolitos secundarios de las plantas ” ( ver lista de autores ) .

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Veja também

links externos

“ Metabolitos secundários em plantas ” , em ÉcoSocioSystèmes (consultado em 15 de dezembro de 2016 ) .

Bibliografia

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