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Metabólitossecundários
http://www.ehow.com.br/flores-atraem-insetos-sobre_175737/
Metabólitos secundários• Quais as funções dos metabólitos secundários?
• Quais os principais grupos de metabólitossecundários?
• Quais as principais vias do metabolismo secundário?CO2
fotossíntese
METABOLISMO PRIMÁRIO
eritrose 4-fosfato
fosfoenolpiruvato piruvato
3-fosfoglicerato
Acetil CoACiclo de ácido
tricarboxílico
aminoácidos
alifáticos
VIA DO ÁCIDO
CHIQUÍMICO
aminoácidos
aromáticos
substâncias
nitrogenadas
VIA DO ÁCIDO
MALÔNICO
VIA DO ÁCIDO
MEVALÔNICO
VIA DO MEP
substâncias
fenólicas
terpenoides
METABOLISMO SECUNDÁRIO
substâncias
graxas
CO2
fotossíntese
METABOLISMO PRIMÁRIO
eritrose 4-fosfato
fosfoenolpiruvato piruvato
3-fosfoglicerato
Acetil CoACiclo de ácido
tricarboxílico
aminoácidos
alifáticos
VIA DO ÁCIDO
CHIQUÍMICO
aminoácidos
aromáticos
substâncias
nitrogenadas
VIA DO ÁCIDO
MALÔNICO
VIA DO ÁCIDO
MEVALÔNICO
VIA DO MEP
substâncias
fenólicas
terpenoides
METABOLISMO SECUNDÁRIO
substância
s graxas
Terpenos
• Via do ácido mevalônico• Ocorre no citosol
• É a rota clássica de formaçãodos terpenos
Unidades biogênicas do isopreno
• Via do metiletritol fosfato (MEP)• Rota alternativa para síntese de
isopentenil-difosfato
• Ocorre nos plastídeos
• Presente em eubactérias e algas verdes
• Quais os tipos de terpenos?
No. decarbonos
Exemplo
Monoterpenos 10 (C10) Componentes de óleo volátil Mentol
Sequiterpenos 15 (C15) Componentes de óleo volátilFitoalexinasDeterrentes alimentares
Ácido abscísico
Diterpenos 20 (C20) Fitoalexinas Atividade farmacológica
FitolGiberelinasTaxol
Triterpenos 30 (C30) FitosteróidesDeterrentes
Brassinosteróides
Tetraterpenos 40 (C40) Pigmentos Carotenóides
• Quais os exemplos de terpenos?
• Piretróides: monoterpenos
• Óleos essenciais: mono e sesquiterpenos
• Limonoides: triterpenos
• Cardenolídeos: triterpenos
• Saponinas: triterpenos
Substâncias graxas• Quais as diferenças estruturais de ceras , cutina e
suberina?
• Quais suas funções?
CO2
fotossíntese
METABOLISMO PRIMÁRIO
eritrose 4-fosfato
fosfoenolpiruvato piruvato
3-fosfoglicerato
Acetil CoACiclo de ácido
tricarboxílico
aminoácidos
alifáticos
VIA DO ÁCIDO
CHIQUÍMICO
aminoácidos
aromáticos
substâncias
nitrogenadas
VIA DO ÁCIDO
MALÔNICO
VIA DO ÁCIDO
MEVALÔNICO
VIA DO MEP
substâncias
fenólicas
terpenoides
METABOLISMO SECUNDÁRIO
substâncias
graxas
VIA DO ACETATO-MALONATO
CH3-COO- HOOC-CH2-COO-
+CH3-CH2-CH2-COS-CoA HOOC-CH2-COS-CoA CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-COS-CoA
C4 C6
CH3-CO-SCoA + HOOC-CH2-CO-SCoA
Acetil-CoA Malonil-CoA
CH3-CO-CH2-CO-SCoA
+ 6 HOOC-CH2-CO-SCoA
Ácido esteárico
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH2-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
Ácido linoléico C18:2
C18:0
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH2-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
Ácido linoléico
C C CC CCCH3 CH2CH CH2 CH2CH2 CH2 COOHCH2CH2 CH2
ÁCIDO POLIACETILÊNICO
CC CCCC CH3
FENIL-HEPTATRIINA
Bidens pilosus (Asteraceae)
CCCH2
OÓXIDO CARLINA
Carlina acaulis L. (Asteraceae)
CCCC CCCH3
S
C C CH CH2
POLIACETILENO SULFURADO
Asteraceae
ACETOGENINA
Annonaceae
Compostos fenólicos• Quais características comuns a todos os compostos
fenólicos
CO2
fotossíntese
METABOLISMO PRIMÁRIO
eritrose 4-fosfato
fosfoenolpiruvato piruvato
3-fosfoglicerato
Acetil CoACiclo de ácido
tricarboxílico
aminoácidos
alifáticos
VIA DO ÁCIDO
CHIQUÍMICO
aminoácidos
aromáticos
substâncias
nitrogenadas
VIA DO ÁCIDO
MALÔNICO
VIA DO ÁCIDO
MEVALÔNICO
VIA DO MEP
substâncias
fenólicas
terpenoides
METABOLISMO SECUNDÁRIO
substâncias
graxas
C SCoACH3
O
+ 7 C
COOH
C
O
SCoA
Acetil-CoAMalonil-CoA
CADEIA POLICETÍDICA
O
O O O
COOH
CH3
•
• •
• •
•
•
•
•
•
••
••
•
•
O
O
OH OH
COOH
CH3HO
DERIVADO DE ANTRAQUINONA
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3
O
O
O
O
O
O
O
O
SCoA
HIDROXILAS OU ÁT. DE OXIGÊNIO
EM ÁTOMOS DE C ALTERNADOS
CO2
fotossíntese
METABOLISMO PRIMÁRIO
eritrose 4-fosfato
fosfoenolpiruvato piruvato
3-fosfoglicerato
Acetil CoACiclo de ácido tricarboxílico
aminoácidos alifáticos
VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO
aminoácidos
aromáticos
substâncias nitrogenadas
VIA DO ÁCIDO MALÔNICO
VIA DO ÁCIDO MEVALÔNICO
VIA DO MEP
substâncias
fenólicas
terpenoides
METABOLISMO SECUNDÁRIO
substâncias graxas
HCHO
COHH
COHH
CH2OP
COP
CH2
COOH
+
Eritrose-4-
fosfato
Fosfoenol
piruvato
OH
OH
HO
COOH
Ác. chiquímico
COOH
OH
OH
OH
Ác. gálico
COOH
OH
O COOH
CH2
Ác. corísmico
OH
CH2CH(NH2)COOH
Tirosina
N
CH2CH(NH2)COOH
H
Triptofano
CH2CH(NH2)COOH
Fenilalanina
HOOC CH2COCOOH
OHÁc. prefênico
COOH
NH2Ác. antranílico
VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO
ácidos aminados aromáticos
• Como age o glifosato?
• Qual a importancia da PAL?
• Quem são fenilpropanoides?
CH2CH(NH2)COOH
Fenilalanina
C6: FENILA C3: PROPENILA
COOHCOOHCOOHCOOH
HO
Ác. p-cumárico
COOHHO
HO
Ác. cafeico
COOHCH3O
HO
Ác. ferúlico
COOHCH3O
HO
OCH3
Ác. sinápico
geometria trans
NH3
Ác. cinâmico
COOHPAL*
• Quem são ligninas?
Ác. ferúlico
COOHCH3O
HO
CH3O CH2OH
HO
Álcool coniferílico
UM LIGNÓIDE
C6C3
C6C3
Pinorresinol
O
O
OH
OCH3
HO
OCH3
O
O
OCH3
OCH3
O
O
lignina
lignina
SUB-ESTRUTURA DA LIGNINA
• O que são ácidos benzoicos?
COOH
HO
CH3O
Ác. ferúlico
COOH
HO
CH3O
HO
CH3O C
O
H
VanilinaMETABÓLITOS CHIQUÍMICOS:
OXIGÊNIOS EM ÁTOMOS DE
CARBONO VIZINHOS ESQUELETO C6C1
oxidação
• Quem são cumarinas? E furanocumarinas?
HOC
OHO
Ácido cis-cinâmico
Geometria cis
HOCOH
OHO HO OO
Uma cumarina simples
C6C3
OOO
H3C
HO
H3C
Marmesina - uma furanocumarina
Anel furânico
HO OO
OPP
Unidade
isoprênica
Via do ácido malônico
• Quais os grupos existentes de flavonoides?• Antocianinas
• Flavonas
• Flavonois
• Isoflavonas
• Como são formados?
BIOSSÍNTESE DE FLAVONÓIDES - BIOSSÍNTESE MISTA
Cinamoil-CoAllO
CCoAS
CllO
CoAS CH2 COOH
O
OHHO
OH Uma chalcona
O
OH
HO
O
OH
OH
Luteolina
Uma flavona
C6C3:
CHIQUIM.
3 ACETATOS
Malonil-CoA llO
CCoAS
1
CoAS
OO
OO
O O
OO
SCoAO
2
3
• O que são antocianidinas? E antocianinas? Quaissuas cores?
• E os demais grupos de flavonoides? Suas funções?
Isoflavona: Anel B na posição3.
• Quem são taninos condensados? E hidrolisados? O que podem causar?
Ácido
elágico
Proantocianidinas (n = 1-30)
Polímeros de flavonóides
Polímeros de ácidos fenólicose açúcares
Compostos nitrogenados• Quem são?
• Sintetizados a partir de aminoácidos comuns
• Alcalóides
• Glicosídeos cianogênicos
• Glicosinolatos
• Aminoácidos não-proteicos
CO2
fotossíntese
METABOLISMO PRIMÁRIO
eritrose 4-fosfato
fosfoenolpiruvato piruvato
3-fosfoglicerato
Acetil CoACiclo de ácido
tricarboxílico
aminoácidos alifáticos
VIA DO ÁCIDO CHIQUÍMICO
aminoácidos
aromáticos
substâncias
nitrogenadas
VIA DO ÁCIDO MALÔNICO
VIA DO ÁCIDO MEVALÔNICO
VIA DO MEP
substâncias fenólicas
terpenoides
METABOLISMO SECUNDÁRIO
substâncias graxas
C
R1
R2
H
CH
NH2
COOH
NC
C
R1
R2
H
R2
R1
C
C N
OH
R2
R1
C
C N
O Glicose
GLICOSÍDIO CIANOGÊNICO
NOH
C
R1
R2
H
CSH
C
R1
R2
H
C
N
S Glicose
OSO3H
GLICOSINOLATO
CO2
CH
H
R2
R1
C
NOH
• Venenos voláteis como ácido cianídrico
• São ativos após a hidrólise do açúcar por enzimas que ficam emoutras organelas
• Entram em contato quando háfragmentação da planta
Glicosídeos ciânogênicos
• Mandioca doce x mandioca brava!
Ácido Cianídrico!
C
R1
R2
H
CH
NH2
COOH
NC
C
R1
R2
H
R2
R1
C
C N
OH
R2
R1
C
C N
O Glicose
GLICOSÍDIO CIANOGÊNICO
NOH
C
R1
R2
H
CSH
C
R1
R2
H
C
N
S Glicose
OSO3H
GLICOSINOLATO
CO2
CH
H
R2
R1
C
NOH
• Exemplos de plantas?• conferem sensação de
ardor a diversos alimentos: mostarda, agrião, rúcula, nabo, rabanete, raiz forte.
• Quando são clivadosliberam enxofre.
• Os mecanismos de suatoxicidade sãodesconhecidos.
GlicosinolatosGlicosídeos ciânogênicos
• Quem são os alcaloides? Qual a sua ação?• Compostos de defesa que possuem N em aneis
heterocíclicos
• Exemplos?
• Sao tóxicos principalmente à mamíferos
• Interagem com componentes do sistema nervoso (transmissores) ou afetam o transporte de membranas, síntese proteica e atividade enzimática.
NH2
NH2 COOH
NH2
NH2
COOH
NH2
NH2
NH2
NH2
BIOSSÍNTESE DE DUAS POLIAMINAS
LISINA
PUTRESCINAORNITINA
CADAVERINA
ACÚMULO DE POLIAMINAS OBSERVA-SE DURANTE DIVERSOS PROCESSOS FISIOLÓGICOS OU
ADAPTATIVOS DAS PLANTAS. EXEMPLO: ADAPTAÇÃO A ESTRESSE SALINO.
• Exemplos de síntese
N
OHHO
Retronecina
NCH3 O
COOCH3
CllO
Cocaína
ALCALÓIDES
COM ANEL
HETEROCÍCLICO
FORMADO POR 4
ÁTOMOS DE C
ornitina
Ác. succínico
Ác. chiquímico
H2NH2N
CADAVERINA
N
NH
Anabasina
Nicotiana spp.
N
N
O
H
Citisina
Spartium junceum
Fabaceae
ALCALÓIDES
COM ANEL
HETEROCÍCLICO
FORMADO POR 5
ÁTOMOS DE C
Ác. nicotínico
lisina
lisina
NH2
NH2
PUTRESCINA
NH2
COOH
R
Tirosina - Fenilalanina
NH
HO
HO
OH
OH
Norlaudanosolina
Papaver spp.
NCH3
HO
HO
O
Morfina
C6C2N
C6C2N
C6C2N
C6C2N
C6C2N
ALCALÓIDES DERIVADOS DE TIROSINA OU FENILALANINA TÊM UNIDADES
C6C2N EM SUA ESTRUTURA
HN
NH2
COOH
Triptofano
INDOL-C2N
HN
NCH3H3C
N-dimetil-triptaminaHN
NCH3H3C
OHPsilocina
INDOL-C2N
N N
CH3 CH3
CH3OH3CNHC
Fisostigmina
N
CH2OHH3C
NHCH3
Canoclavina
H
ALCALÓIDES DERIVADOS DE TRIPTOFANO TÊM O GRUPO INDOL-C2N
EM SUA ESTRUTURA