farmacognosia I - Metabolismo Vegetal e interações

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Metabolismo Vegetal e interações
Bioquímicas na natureza
Metabolismo vegetal -> É dividido didaticamente em:
– metabolismo primário (basal/essencial) e
– metabolismo secundário (especial/especializado)
Metabolismo: conjunto de reações químicas que ocorrem continuamente no interior das células.
Uma das características dos seres vivos é a presença de atividade metabólica. Cada uma das substancias é denominada de metabolito, possui um nome e estrutura química definida. E para cada uma das reações químicas há enzimas e cofatores envolvidos no espaço Biosintéticos que ocorre no interior das células dos organismos vivos. 
Metabolismo primário: Conjunto de processos metabólicos que desempenham uma função essencial no vegetal, tais como a fotossíntese, a respiração e o transporte de solutos.
• Diferentes organismos vivos compartilham características químicas comuns.
• São essenciais para a manutenção das células.
• Os compostos envolvidos no metabolismo primário possuem distribuição universal nas plantas: (como as seguintes macromoléculas biossintetizadas a partir de monômetros:)
– Proteínas
– Ácidos nucleicos
– Lipídeos
– Polissacarídeos
Metabolismo secundário: 
• Originam compostos que são formados por diferentes vias biossintéticas e não possuem uma distribuição universal.
• Muitos são marcadores em estudos quimiotaxonômicos.
• Embora o metabolismo secundário nem sempre seja necessário para que uma planta complete seu ciclo de vida, ele desempenha um papel importante na interação das plantas com o meio ambiente. 
São vitais para plantas, atuando como: Atrativos, repelentes de polinizadores, dissipadores de herbeboria, proteção contra radiação UV, poluição, controle de estresse hídrico, alelopatia, entre outras funções. 
Além das plantas, são fontes de produtos naturais:
•Organismos marinho
 – Esponjas
 – Caracóis
• Bactérias
• Fungos
• Animais
 – Sapos
 – Serpentes
• Síntese orgânica (ao mimetizar os produtos naturais)
Metabolitos secundários: grande valor no ponto de vista econômico. 
Produto natural: Substancia orgânica que ocorre naturalmente na natureza com ocorrência restrita em alguns táxons. 
Vias do metabolismo vegetal:
3 vias principais: via do acetato mevalonato, via do acetato malonato e a via do chiquimato. E a partir dessas vias, são formados os principais metabolitos secundários terfenoides, policetideos, fenilpropanoides, taninos, cumarinas, glicosídeos cianogeneticos. Gloucosinolatos e os alcaloides (que podem ser formado por mais de uma via sintética) e os flavonoides que são formadas por via Biosintética mista. 
Como podemos reconhecer as classes de produtos naturais? Pelas suas unidades formadoras, nas estruturas químicas dos produtos naturais. 
• C1: A unidade mais simples é composta de um único átomo de carbono, formando um grupo metila. Derivado da S-metil da L-metionina ou de grupo metilenodióxido.
• C2: Duas unidades de C são originadas a partir da acetil CoA. Porém a forma mais reativa é a malonil CoA.
• C5: A unidade isopreno é característica de metabolitos da via do mevalonato e derivados da fosfato de desoxixilose.
• C6 C3: A unidade fenilpropanoide é obtida a partir da L-fenilalanina ou L-tirosina. Podem levar a metabolitos C6 C2 e C6 C1.
• C6 C2 N: Formados também a partir dos aas L-fenilalanina ou L-tirosina.
• indole.C2 N: originados a partir do aa triptofano.
• C4 N: o sistema pirrolidinico é formado a partir do aa não proteico L-ornitina.
•C5 N: este é produzido exatamente como o anterior, mas usando a L-lisina como precursor levando a formação do anels piperidinico
Fatores que podem influenciar o acúmulo de metabólitos secundários em planta
Pigmentos vegetais
As cores predominantes nas plantas resultam de classes químicas diferentes. Tanto a cor amarela, quanto a cor vermelha podem ter origem flavanoides, alcaloides ou tetraterpenoides(carotenoides) 
OBS: Ciências ômicas vem sendo utilizadas como ferramentas para os estudos da prospecção da diversidade do metabolismo vegetal
A metabolômica envolve análises qualitativa e quantitativa e “visa analisar o conjunto de metabólitos presentes (o metaboloma) nos meios intra e extracelular de um determinado organismo ou sistema biológico ou detectar metabólitos que são relevantes do ponto de vista bioquímico e fisiológico durante um processo particular”.