Autoras:Dra. Silvia DebenedettiDra. Erica Wilson

FarmacognosiaClases Teóricas y PresentacionesBiosíntesis de productos naturalesMetabolismo vegetal

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

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: fasciculos@ub.edu.arwww.ub.edu.ar

Nº 2

BIOSINTESIS DE PRODUCTOS NATURALES

METABOLISMO VEGETAL

Sustancias farmacológicamente activas

PRNCIPIOS ACTIVOS

Sustancias inertes

(matriz)

Sustancias modulardoras de la actividad-COADYUVANTES

Sustancias potencialmente

tóxicas

Sustancias potencialmente

alergénicas

Componentes de una Droga vegetal

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).

luzCO2 + 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 (anhidridocarbónico 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

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.

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.

Lugar donde se realiza la fotosíntesis. Orgánulos del citoplasma de forma discoidea verde, limitados por una membrana definida.

CLOROPLASTOS

estructura altamente organizada las moléculas de clorofila están situadas dentro de estructuras ordenadas llamadas granacada grana esá conectada con otras por un retículo de fibras o membranas.

Al microscopio electrónico:

Las moléculas planas de clorofila se encuentran orientadas entre capas de moléculas de proteinas y de moléculas lipídicas.

Metabolismo vegetal

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 metabólicas: caminos que se siguen en el proceso.

METABOLISMO

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)

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.

Metabolismo primario

Oxidación de los ácidos grasos de las grasas:Secuencia llamada β-oxidación- Provee energía

Los organismos aeróbicos optimizan estos procesos medianteFosforilación oxidativa: incorporación de procesos más generalesaplicables a la oxidación de una gran variedad de sustratos.

Degradación de carbohidratos: -glicólisis -ciclo de Krebs/ácido cítrico/ciclo de los ácidos carboxílicos, Liberan energía de los compuestos orgánicos por reacciones oxidativas.

Procesos que intervienen

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

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 polisacáridosÁcidos grasos grasasAmino ácidos proteínasBases nitrogenadas ácidos nucleicos

•otra especial o secundaria que da origen a los metabolitos secundarios

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 acetatoRuta del shiquimatoRuta del mevalonato

Metabolismo secundario

COOHOH

HO

Acido mevalónico

COOH

HO

OH

OH

Acido shiquímico

CoAS O

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.

-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.

Ruta del acetato (acetato-malonato)

malonil + acetil-CoA

Producto del metabolismo especial.

De distribución más limitada en la naturaleza

Biosintetizados a partir de los metabolitos primarios.

No 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

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.

Cátedra:Arq. Eduardo García Lettieri

Arq. Eduardo García LettieriArq. Carlos ArrietaArq. Claudio Alberto DelbeneArq. Raquel ArceArq. Roxana Di RisioArq. Juan Duarte

Forma y Comunicación 1A

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Ficha Nº 2