Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Farmacognosia Clases Teóricas y Presentaciones Biosíntesis de productos naturales Metabolismo vegetal
Autoras: Dra. Silvia Debenedetti Dra. Erica Wilson
Nº 2
BIOSINTESIS DE PRODUCTOS PRODUCTOS NATURALES METABOLISMO VEGETAL
Componentes de una Droga vegetal
Sustancias inertes (matriz) Sustancias potencialmente alergénicas
Sustancias farmacológicamente activas PRNCIPIOS ACTIVOS
Sustancias modulardoras de la actividad-COADYUVANTES
Sustancias potencialmente tóxicas
CONCEPTOS DE FOTOSINTESIS
Proceso mediante el cual la planta usa la luz del sol, el agua y el anhidrido carbónico para convertirlos en nutrientes (azúcares).
luz CO2 + H2O
(CH2O + O2)
Adaptaciones de las hojas para esta función láminas planas: que proporcionan amplia superficie para la absorción de la luz del sol.
estomas (poros): en el envés, que permiten la entrada y salida de los gases (anhidrido carbónico y oxígeno).
extenso entramado vascular: que transporta agua a las hojas (xilema) y la glucosa producida por la fotosíntesis al resto de la planta (floema).
CLOROPLASTO
Dos procesos fundamentales que requieren luz y tienen lugar durante la fotosíntesis son: producción de adenosín trifosfato (ATP) a partir de adenosín difosfato (ADP) y fosfato (PO4-2). la descomposición del agua por la energía de la luz (reacción de Hill). h H2O 2H + ½ O2 El ATP es una coenzima y la elevada energía del enlace fosfato terminal está disponible para el organismo con el fin de suministrar la energía necesaria para las reacciones. La reacción de Hill produce iones libres de oxígeno e hidrógeno que efectúan la conversión de un portador de electrones NADP + a su forma reducida NADH.
CLOROPLASTOS
Lugar donde se realiza la fotosíntesis. Orgánulos del citoplasma de forma discoidea verde, limitados por una membrana definida. Las moléculas planas de clorofila se encuentran orientadas entre capas de moléculas de proteinas y de moléculas lipídicas. Al microscopio electrónico: estructura altamente organizada las moléculas de clorofila están situadas dentro de estructuras ordenadas llamadas grana cada grana esá conectada con otras por un retículo de fibras o membranas.
Metabolismo vegetal
METABOLISMO
Todos los organismos necesitan para vivir, crecer y reproducirse: Provisión de energía en la forma de ATP Suplirse
de bloques de construcción para construir sus
propios tejidos Para ello utilizan una red de trabajo: intermediarios
del metabolismo: mediadores
enzimáticos Rutas
proceso.
metabólicas: caminos que se siguen en el
Moléculas crucialmente importantes para la vida: Carbohidratos: compuestos de unidades de azúcar Proteínas: unidades de amino ácidos Grasas: no son compuestos polímericos Ácidos nucleicos: unidades de nucleótidos Los organismos vivos las adquieren de dos maneras -Plantas vía fotosíntesis (autótrofos). -Animales y microorganismos: de la dieta (heterótrofos)
Metabolismo primario Proceso que se sigue en la síntesis, degradación e interconversión de carbohidratos, grasas, proteínas y ácidos nucleicos (metabolitos primarios).
Es esencialmente la misma ruta en todos los seres vivos.
Procesos que intervienen Degradación de carbohidratos: -glicólisis -ciclo de Krebs/ácido cítrico/ciclo de los ácidos carboxílicos, Liberan energía de los compuestos orgánicos por reacciones oxidativas. Oxidación de los ácidos grasos de las grasas: Secuencia llamada β-oxidación- Provee energía Los organismos aeróbicos optimizan estos procesos mediante Fosforilación oxidativa: incorporación de procesos más generales aplicables a la oxidación de una gran variedad de sustratos.
Metabolitos primarios Productos
del metabolismo general.
Ampliamente
distribuidos en plantas, microorganismos y seres vivos. Esenciales
para la vida: obtención de energía, morfogénesis y reproducción Escaso
empleo en terapéutica. Con excepciones cada vez más frecuentes.
Metabolitos primarios El metabolismo primario forma un sistema integrado que se prolonga en dos direcciones: •una general o línea macromolecular, para la síntesis de proteínas, lípidos y polisacáridos. Azúcares (osas) oligo y polisacáridos Ácidos grasos grasas Amino ácidos proteínas Bases nitrogenadas ácidos nucleicos •otra especial o secundaria que da origen a los metabolitos secundarios
Metabolismo secundario Proceso mediante el cual se sintetizan compuestos con una distribución mucho más limitada en la naturaleza (metabolitos secundarios). Los bloques de construcción para los metabolitos secundarios derivan del metabolismo primario. Se pueden diferenciar tres rutas biosintéticas: Ruta del acetato Ruta del shiquimato Ruta del mevalonato COOH
HO
CoAS
O
COOH OH
Acido mevalónico
HO
OH OH
Acido shiquímico
Acetil-Coenzima A
Ruta del shiquimato Da origen al ácido shiquímico Punto de partida para la biosíntesis de una gran variedad de fenoles, derivados del ácido cinámico, lignanos y alcaloides.
Ácido shiquímico
Ruta del mevalonato (acetato- mevalonato)
3 moléculas de acetil-CoA
ácido mevalónico
Responsable de la biosíntesis de derivados del isopreno terpenoides y esteroides.
Ruta del acetato (acetato-malonato)
malonil + acetil-CoA
-Origina los ácidos grasos. Proceso reversible (los ácidos grasos producen actetil-CoA por β-oxidación) dando lugar a algunos fenoles (antraquinonas), prostaglandinas, antibióticos macrólidos, grasas y ceras.
Metabolitos secundarios Producto De
del metabolismo especial.
distribución más limitada en la naturaleza
Biosintetizados No
a partir de los metabolitos primarios.
esenciales para la vida pero esenciales en ciertas funciones biológica. -protección frente a radiaciones, -defensa frente al ataque de insectos y microorganismos, -colaborar en la polinización -dar color a las flores -aromas atractantes o repelentes, etc.
Metabolitos secundarios Con
distribución restringida a ciertas plantas y microorganismos (a veces característicos de una familia, de un género o de una especie). -Rosaceae: ricas en taninos -Solanaceae: alcaloides -Asteraceae (Compositae): lactonas sesquiterpénicas.
Lunes a viernes de 9 a 21 h. Torre Universitaria, Zabala 1837, primer nivel inferior. C1426DQG - CABA Teléfono: 4788-5400, internos 5002 y 2122. Email:
[email protected] www.ub.edu.ar
