Mevalonato e alcaloides

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Via do Mevalonato
Tipo de terpenoides
https://www.researchgate.net/figure/Figura-3-Representacao-esquematica-das-duas-rotas-
metabolicas-referente-a-sintese-de_fig3_317254272
• Terpenos são derivados de da estrutura básica de isopreno (C5)
• O isopentenil PP pode ser formado a partir do ác. mevalonico
ou do fosfato metileritritol
• O isopentenil PP pode sofrer isomerização para dimetilalil PP
Lucileide
Highlight
Unidades de IPP para cada tipo de terpeno
C10
C15
C20
C30
C40
Terpenos lineares
Pimentel, 2014. INPA
https://bdtd.inpa.gov.br/bitstream/tede/2605/5/renah_boanerges_de_queiroz_pimentel.pdf
Formação do ác. mevalônico precursor do isopentenil PP (IPP) 
e dimetilalil PP (DMAPP)
Formação do isopentenil PP (IPP) e dimetilalil PP (DMAPP)
• Duas diferentes enzimas dependentes de ATP estão envolvidas, resultando
em difosfato de ácido mevalônico, seguido de descarboxilação/
desidratação para dar IPP.
• Essa conversão gera um eletrófilo reativo e, portanto, um bom agente
alquilante. O DMAPP possui um bom grupo de saída, o difosfato, e pode
produzir, por um processo SN1, um carbocátion alílico que é estabilizado
por ressonância.
• Em contraste, o IPP com sua ligação dupla terminal é mais provável de
atuar como um nucleófilo, especialmente para o DMAPP eletrofílico.
Essas diferentes reatividades são a base da biossíntese de terpenoides, e
os carbocátions se destacam fortemente nas racionalizações mecanicistas
das vias.
Lucileide
Highlight
Lucileide
Highlight
Formação do fosfato metileritritol
O 5-fosfato 1-desoxi-D-xilulose (fosfato de metil-eritritol) é formado na via
glicolítica a partir dos intermediários ácido pirúvico e gliceraldeído 3-fosfato
com a perda de carboxila do piruvato (Dewick, 2002).
Fosfato metileritritol
Conversão do fosfato metileritritol em IPP
O fosfato de metileritritol contém o sistema de cadeia ramificada
equivalente à unidade de isopreno, mas a sequência completa dos passos
que conduzem ao intermediário isopentenil fosfato ainda não foi elucidada.
Nas plantas, as duas vias parecem ser compartimentalizadas, de modo que
as enzimas da via de mevalonato estão localizadas no citosol, ao passo que
as enzimas da via do fosfato de desoxilcelulose são encontradas nos
cloroplastos. Por conseguinte, os triterpenóides e os esteróides (produtos
citosólicos) são formados pela via do mevalonato, enquanto que a maioria
dos outros terpenóides são formados nos cloroplastos e são derivados da
fosfato de desoxi-xilulose.
Monoterpenos
• A combinação de DMAPP e IPP através da enzima
preniltransferase produz o geranil difosfato (GPP)
Condensação Cabeça-Cauda
Linalyl PP e neryl PP: isômeros de geranil PP
Uma mudança na ligação do grupo difosfato leva ao carbono terciário em 
linalil PP;
Uma alteração na estereoquímica na ligação dupla para Z leva ao neryl PP).
Monoterpenos lineares: componentes de óleos essenciais
Ciclizações: monocíclicos e bicíclicos
Ciclização ocorre com o neril PP e o linalil PP
Ciclização ocorre com o neril PP e o linalil PP
Continuação
Ciclizações: monocíclicos e bicíclicos
Sesquiterpenos (C15) 
• O farnesil difosfato
é formado pela
adição de um IPP
ao geranil difosfato
na presença da
preniltransferase.
Sesquiterpenos (C15) 
Ciclização de sesquiterpenos
Ciclização de sesquiterpenos
Oxidações
O gossipol ocorre nas sementes de algodão (espécies de Gossypium, 
Malvaceae) em quantidades de 0,1 a 0,6%. 
Tem efeito contraceptivo masculino, alterando a maturação espermática, a 
motilidade dos espermatozóides e a inativação das enzimas espermáticas.
Atropoisomerismo
• O (-)-isômero tem ação contraceptiva, enquanto o (+)-isômero
apresenta atividades antitumoral e antiviral.
• A molécula é quiral devido à rotação restrita e pode, portanto, existir
como dois atropoisômeros que não são facilmente racemizáveis.
Diterpenos (C20)
Diterpenos (C20)
Ésteres de forbol
Pinhão manso = Jatropha curcas
http://www.lideragronomia.com.br/2012/11/pinhao-manso-pinhao-bravo.html
Ciclização
Ciclização
https://www.greenme.com.br/alimentar-se/alimentacao/5171-stevia-toda-verdade
Stevia
rebaudiana
Sesterterpenos (C25)
Condensação cauda-cauda
Triterpenos (C30)
Migrações sucessivas – Wagner-Meerwein
Padrão de oxidação
Saponinas terpenicas
Tetraterpenos (C40)
Carotenoides 
Carotenoides 
Carotenoides 
Esteroides
• Os esteroides são triterpenos modificados para conter um
Sistema tetracíclico com o lanosterol.
• A trans fusão produz uma molécula plana quando duas
conformações de cadeira estão presentes.
• A única mobilidade conformacional permitida é para formas
de barco menos favoráveis.
• Ambos hidrogênios da ponte (ou outros substituintes) são
axiais para ambos os anéis.
Lucileide
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Esteroides
Esteroides
Saponinas esteroidais
Fitoesterois
Fitoesterois
Alcaloides
• Alcaloides verdadeiros: são bases nitrogenadas orgânicas
derivadas de aminoácidos.
• Protoalcaloides: são derivados de aminoácidos, mais o
átomo de N não faz parte de anel heterocíclico.
• Pseudoalcaloide: são alcalóides que adquirem seus átomos
de nitrogênio via reações de transaminação, incorporando
apenas o nitrogênio de um aminoácido, enquanto o restante
da molécula pode ser derivado de acetato ou chiquimato,
ou pode ter origem terpenóide ou esteroide.
Classificação segundo o precursor
Lucileide
Highlight
Alcaloides derivados da ornitina
A L-Ornitina é um aminoácido não proteico que faz parte do ciclo da uréia
em animais, onde é produzido a partir da L-arginina. Nas plantas, é
formado principalmente de L-glutamato.
A ornitina fornece um bloco de construção C4N ao alcaloide,
- anel pirrolidina,
- parte de alcaloide tropano
Formação do anel pirrolidina
Alcaloide com ciclo tropano
Alcaloides pirrolizidínicos
Alcaloides derivados de lisina
A lisina fornece anel de seis membro em ciclização
semelhante a da ornitina.
Lucileide
Highlight
Alcaloides Piperidínicos
https://www.oficialfarma.com.br/piperina--pimenta-preta--15mg-90-capsulas/p
http://www.boa-saude.pt/Artigos-e-Dicas/Emagrecimento/A-piperina-emagrece
Alcaloides Piperidínicos
Alcaloides Quinolizidínicos
Este sistema de anel bicíclico é formado a partir de duas moléculas de lisina.
Alcaloides Indolizidínicos
Alcaloides derivados do ácido nicotínico
(triptofano)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tabaco
Nicotiana tabacum
Solanaceae
Biossíntese do ác. nicotínico a partir do triptofano
Ácido nicotínico a partir de ácido aspártico
Alcaloides derivados da tirosina
A descarboxilação da tirosina pela enzima PLP leva a formação da tiramina
neurotransmissor
alucinógeno 
Alcaloides benzil-
isoquinolínicos
Papaver somniferum
http://www.wikiwand.com/en/Papaver_somniferum
Protoberberina
Alcaloides derivados do triptofano
• L-Triptofano contém um anel indol, tendo sua origem na via do 
chiquimato. 
• Ele é precursor de uma ampla gama de alcalóides indólicos e 
quinolínico.
Catharanthus roseus
Alcaloides indólicos terpênicos
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Catharanthus_roseus_Bain_fleur.jpg
Alcaloides quinolínicos
Modificações no alcalóide indol terpenoide leva a anéis quinolínicos.
Os alcalóides quinino, quinidina, cinchonidina e cinchonina do gênero 
Cinchona (Rubiaceae), com propriedades antimaláricas.
Alcaloides quinolínicos
Alcaloides derivados do ácido antranílico
O ácido antranílico é um intermediário da biossíntese do L-triptofano, 
no entanto, ele também funciona como um precursor alcaloide.
Alcaloides quinazolínicos
Alcaloides quinolínicos
Alcaloides acridina
Alcaloides derivados de histidina 
Alcaloide imidazol
A pilocarpina presente no Jaborandi
https://www.remedio-caseiro.com/jaborandi-acelera-e-previne-a-queda-de-cabelos/
Pilocarpus jaborandi
Rutaceae
Alcaloides derivados de reações de aminação
Alcaloides presentes em Conium maculatum
(cicuta) Umbelliferae/Apiaceae
transaminação
Alcaloidesde fenilalanina
Alcaloide terpênico
Alcaloides derivados de purina
São alcaloides que possuem sistemas de nucleotídeos.
Ex.: cafeína
• Dewick, Paul M. Medicinal Natural Products. 2002.
catundajr@uemasul.edu.br