Farmacobotânica - Parte 1

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Farmacobotânica
- INTRODUÇÃO -
Papiro de Ebers: 1873 – Primeiro tratado médico egípcio, livro relativo à preparação dos remédios para todas as partes do corpo humano. Mais de 7000 substâncias medicinais incluídas em mais de 800 fórmulas.
A botânica como ciência teve origem no Grego-Romano: Entre os gregos, as mais antigas observações referentes às plantas podem ser encontradas nos poemas homéricos, em Hesíodo e em alguns fragmentos do filósofo Empédocles de Acragás.
Primeiras referências científicas importantes as plantas: Coleção Hipocrática, que relacionava perto de 300 remédios preparados com plantas, mencionados em diversos tratados.
Aristóteles: Fez algumas menções as plantas, especialmente para compará-las com os animais e dividiu as plantas em 2 grupos: Plantas com flores 
 Plantas sem flores
Pai da Botânica – Teofrasto: Escreveu os mais extensos e influentes tratados de botânica da antiguidade com descrição detalhada das plantas mais comuns em seu meio.
Fez a primeira classificação botânica: Árvore, Arbusto e Herbácea.
Introduziu a aclimatação de plantas
Descreveu as primeiras diferenças entre os tecidos vegetai
Desenvolveu as idéias básicas sobre vários tipos de reprodução sexuada e assexuada em plantas.
Dioscorides: Considerado uma autoridade na farmacologia.
Seus trabalhos eram ilustrados e representavam as suas observações; 
Sua obra De Materia Medica, descreve mais de 600 plantas com suas propriedades medicinais e com algumas descrições botânicas e teve grande influência na época, pois foi utilizada como texto nas escolas e faculdades de medicina até o século XVIII;
Descreveu raízes, caules, folhas e algumas flores;
Autor do primeiro Herbário ilustrado;
Paracelso: Empirismo mágico-feiticeiro da arte de curar
Teoria da signatura: A atividade farmacológica de uma planta estaria relacionada com o seu aspecto morfológico
Carl von Linné: Os estudos de Teofrasto foi ultrapassado por ele 300 anos depois, passando a ser o maior taxonomista de plantas e animais.
Publicou a 1ª edição do Sistema de classificação – Systema naturale;
Criou um catálogo de plantas dando-lhes dois nomes: Latim 1º gênero
 2º espécie 
Jan Ingenhousz: Descreveu o mecanismo da fotossíntese – Luz era o principal fator para a respiração das plantas
Stephen Hales: Descreveu a circulação da seiva, transpiração das folhas, absorção do ar e crescimento das raízes.
Augustin Pyrame de Candolle: Classifica e descreve todos os grupos botânicos conhecidos em seu tempo. 
Considerado um dos fundadores da fitogeografia
Robert Brown: Teve contribuição ao estudo sistemático das espécies
Angiospermas – Com frutos 
Gimnospermas – Sem frutos
Divisões da Botânica: Botânica Sistemática
Botânica pura – Ponto de vista científico Fisiologia Vegetal
 Morfologia Vegetal (Externa – organografria ou mascroscopia vegetal 
 Interna – anatomia vegetal ou microscopia vegetal) 
Botânica aplicada – Estuda as plantas sob um ponto de vista utilitário, relações vegetais x homem.
Farmacobotânica: Estudo da botânica direcionado para o melhor conhecimento de plantas de interesse farmacológico e de drogas vegetais elaboradas a partir dessas plantas.
Planta Medicinal: Qualquer vegetal que contenha substância que possa ser utilizado com fins terapêuticos.
Droga: Qualquer substância, natural ou sintética que introduzida no organismo modifica suas funções.
	Princípio Ativo: Substância química pura responsável pela atividade farmacológica
Droga Vegetal: Órgão ou parte da planta que contém substâncias ativas que vão ser usados como medicamento.
Fitoterápicos: Medicamentos tecnicamente obtidos a partir de uma matéria prima vegetal.
Nome científico e Popular de algumas espécies de plantas:
Cannabis Sativa – Maconha
Rosa spp. – Roseira
Cactus spp. – Cacto
Musa paradisíaca – Banana
- ORIGEM E EVOULUÇÃO -
Representantes do reino Vegetal:
Telófitas Algas Pluricelulares Algas verdes, Algas Vermelhas e Algas pardas
Criptógamas Briófitas Ex: Musgos (Avasculares) Plantas SEM 
 sementes
 Pteridófitas Ex: Samambaias (Vasculares)
Faneróganas Gimnospermas Ex: Pinheiro do Pará Plantas . COM 
 Angiospermas Ex: Mangueira (Qualquer planta que produz frutos) sementes
CRIPTÓGAMAS: Plantas que possuem as estruturas produtoras de gametas pouco evidentes.
FANERÓGAMAS: Plantas que possuem estruturas produtoras de gametas bem visíveis. Todas desenvolvem sementes, sendo também chamadas de espermatófitas. 
BRIÓFITAS: Criptógamas que não possuem vasos especializados para o transporte de seiva. Plantas de pequeno porte.
Fase gametofítica é a mais desenvolvida e a fase esporofítica cresce sobre a planta haplóide, dependendo dela para sua nutrição.
 
PTERIDÓFITAS: Possuem vasos condutores de seiva. Plantas vasculares de maior porte.
Fase esporofítica é a mais desenvolvida, além de ser independente da fase gametofítica, que é muito reduzida.
ANGIOSPERMAS: Possui sementes abrigadas no interior de frutos. Os frutos são resultantes do desenvolvimento do ovário da flor.
GIMNOSPERMAS: Possuem sementes, mas não formas frutos, suas sementes não estão abrigadas no interior de frutos.
* Principal diferença das briófitas para pteridófitas Apenas as pteridófitas possuem vasos condutores
* Na evolução das plantas verifica-se então A redução da fase gametofítica (haplóides produzindo gametas por diferenciação celular) e maior desenvolvimento da fase esporofítica (diplóides produzindo esporos por meiose).
Evolução das plantas: Origem nas algas-verdes Meio aquático Meio Terrestre Criptógamas Briófitas Pteridófitas Fanerógamas Gimnosperma Angiosperma
Sequência evolutiva dos vegetais: Algas-verdes Briófitas Pteridófitas Gimnosperma Angiosperma
Critérios usados na classificação exclusiva de plantas: 
Vasos condutores (xilema e floema – estarão relacionados com o grau de adaptação ao meio terrestre);
Sementes (a presença de sementes revela um elevado grau de evolução e adaptação)
Flor (apenas em angiospermas, característica de plantas terrestres bem adaptadas)
Adaptações que permitiram que as plantas colonizassem o ambiente terreste:
Cutícula (diminui a perda de água por evaporação)
Vasos Condutores (xilema – sobe na transpiração, floema – Desce na transpiração, pelos absorventes)
Grão de pólen e tudo polínico
Sementes (vasculares, avasculares, com e sem sementes)
Relações Filogenéticas:
 
Classe Angiospermae Inclui dois grandes grupos: 
Monocotiledôneas – Presença de um único cotilédone na semente 
Dicotiledôneas – Presença de dois cotilédones na semente (Eudicotiledôneas – Mais de 2 cotilédone)
Diferença entre Mono e Dicotiledôneas, quanto à morfologia externa:
- FISIOLOGIAVEGETAL –
 Raíz Flor
Órgãos Vegetativos Caule Órgãos Reprodutivos Fruto
 Folha Semente
Processos de Transporte de Água:
FLUXO EM MASSA Ocorre quando uma força externa, como gravidade ou pressão é aplicada. Como resultado todas as moléculas da substancia se movem como uma massa única.
OSMOSE Movimento da água de uma região de alta concentração para uma região de baixa concentração.
Absorção de água pelas raízes: A água penetra nas raízes principalmente na parte apical que inclui a zona dos pelos radiculares (zona pelífera).
Na epiderme até a endoderme, a água pode seguir 3 vias distintas de absorção:
VIA APOPLASTO: A água move-se continuamente na região das paredes celulares e nos espaços intercelulares até a endoderme.
VIA SIMPLASTO: A água move-se de célula em célula, através dos plasmodesmas (+ rápido)
VIA TRANSMEMBRANAR: A água move-se de célula em célula cruzando a membrana plasmática.
Aquaporinas: Proteínas que formam canais para o transporte de água pela via transmembranar.
Elementos Essenciais: Segundo os critérios de essencialidade estabelecidos por Arnon & Stout, o elemento é essencial quando atende a 3 critérios:
O elemento deve estar diretamente envolvido no metabolismo da planta; 
A planta não é capaz de completar o seu ciclo de vida na ausência do elemento;
A função do elemento é específica e insubstituível por outro elemento naquela função. 
Micronutrientes: Nenhuma planta sobrevive sem ele
Macronutrientes: Algumas plantas específicas podem viver sem ele
Macroelementos: H, C, O, N, K, Ca, Mg, P, S
Microelementos: Fe, I, B, Cl, Mn, Cu, Zn, Ni
Absorção de Nutrientes: Os íons passam desde a solução do solo até o centro vascular das raízes através da membrana celular, o qual esse movimento através da membrana pode ser:
PASSIVO Típico de nutrientes com fluxo massivo, entram na planta com a água; 
 Movimento através da membrana por diferença de concentrações.
ATIVO Ocorre através da membrana contra o gradiente de concentração;
 Requer energia para bombear os íons para dentro da célula.
* Os nutrientes são transportados desde as raízes para as folhas através do XILEMA
* Os nutrientes podem ser transportados desde as folhas velhas até as folhas jovens e raízes através do FLOEMA.
Xilema Na transpiração é PASSIVO
Floema Por gradiente de pressão hidrostática é ATIVO (requer energia)
Movimento interno dos nutrientes: Uma vez dentro da raiz, os nutrientes se movem na corrente da transpiração. Depois que os nutrientes são usados nos processos do metabolismo celular o crescimento vegetal, podem ser:
- Transportados dentro da planta Nutrientes MÓVEIS
- Fixado na sua primeira localização Nutrientes IMÓVEIS
Deficiências de nutrientes: 
Móveis: Se mostram nas folhas mais velhas, já que a planta transporta os nutrientes para as zonas de novo crescimento.
Imóveis: Os sintomas se mostram nas folhas novas, já que a planta não pode mover os nutrientes.
Elemento cuja falta acarreta limitação drástica do crescimento e até morte da planta: NITROGÊNIO
Fotossíntese: Processo pelo qual a energia luminosa é captada e convertida em energia química, o qual ocorre nos cloroplastos, através das moléculas de clorofila, que absorvem a luz solar e pelos fotossistemas. O mesofilo é o tecido mais ativo nesse processo. 
- CÉLULA VEGETAL –
Robert Hooke – Inventou o microscópio (séc. XVII)
Microscopia óptica de luz
Microscopia eletrônica de varredura (MEV)
Microscopia de fluorescência 
Microscopia de polarização – Visualiza os cristais das plantas, quem em geral tem uma toxicidade (Plantas com elevado teor de oxalato de cálcio).
Organismo Vegetal: Conjunto de órgãos que constituem um ser vive (Órgão – Tecidos – Células)
Órgãos vegetativos: Raiz, Caule, Folhas – Sobrevivência do indivíduo 
Órgãos reprodutivos: Flores, Frutos, Sementes – Perpetuação da espécie 
Tecidos vegetais podem ser classificados em: 
Tecidos Meristemáticos: Meristemas primários Ex: Ervas
 Meristemas secundários Ex: Giminosperma (Adultas prevalece)
Tecidos Permantes: Simples Parênquima, Colênquima, Esclerênquima, Súber 
 Complexos Epiderme, Floema, Xilema
*A diferença entre a célula vegetal para animal são: Parede celular, vacúolo e cloroplasto
PAREDE CELULAR: É impermeável, para que não haja passagem de líquido extracelular
Protoplasma = Citoplasma e núcleo
Função: Restringe o tamanho do protoplasma e impede a ruptura da membrana plasmática quando o protoplasma aumenta de tamanho ao entrar água na célula. Apresenta enzimas e tem papel na absorção, transporte e secreção de substâncias na planta e um importante papel na defesa contra agentes patogênicos, como fungos ou bactérias.
Componentes: Celulose, Hemicelulose, Substâncias pécticas, Glicoproteínas.
Lignina: Rigidez e resistência adicional à parede celular. Encontrada na parede de células com função de suporte ou mecânica (Xilema principalmente);
Cutina, suberina e ceras: Reduz a perda de água pela planta.
Lamela Média: É a união entre as paredes celulares primárias de duas células adjacentes, chamadas de substância cimento. 
Parede Celular Primária: 
É a primeira camada de parede celular formada;
Sua presença indica protoplasma ativo;
Ocorre nas células em divisão ativa e nas células maduras envolvidas em processos metabólicos.
Parede Celular Secundária: 
Interna à parede primária e formada pelo protoplasma;
Deposita-se depois que a célula parou de crescer;
Em geral, após a deposição da parede secundária, o protoplasma morre;
São muito mais espessas e resistentes que as primárias, pois tem meristema secundário.
Plasmodesma: São canais que formam um sistema de comunicação entre as células, por onde passa água e sais minerais.
MEMBRANA CELULAR: É uma bicamada lipídica com uma parte hidrofílica e outra lipofílica e uma barreira com permeabilidade seletiva
Função: Medeia o transporte de substâncias para o interior e para fora do protoplasma;
 Coordena síntese e montagem da celulose na parede celular;
 Traduz sinais hormonais e do ambiente envolvidos no crescimento celular.
NÚCLEO: Tem como função controlar o desenvolvimento celular, armazenar a informação genética da célula.
VACÚOLOS: Tem uma função digestiva, estocar substâncias, remover metabólitos tóxicos, dar rigidez ao tecido. É o grande responsável pelo aumento da celular. Transporta solutos e controla o potencial hídrico da célula. FAZ OSMOSE EM CÉLULAS VEGETAIS. 
MITOCÔNDRIAS: Contém seu próprio DNA, proteínas e ribossomos.
Função: Convertem moléculas orgânicas em energia, na forma de ATP.
PLASTÍDEOS: Encontrado APENAS na célula vegetal. Dividem-se por fissão, tem seu próprio DNA e estão armazenados no parênquima.
Função: Sintetizam os cloroplastos para fazer fotossíntese e armazenam substâncias.
Classificação: Pigmentados – Cloroplastos e Cromoplastos (Darão as cores nas plantas)
 Não Pigmentados – Amiloplastos (amido), Elaioplastos (óleos), Proteoplastos (proteínas)
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO: Forma um sistema de comunicação dentro da célula, permitindo o transporte de substâncias. 
Função: Síntese de lipídios e proteínas.
Pode ser: Liso ou Rugoso.
RIBOSSOMOS: São organismos onde ocorre a síntese protéica.
COMPLEXO DE GOLGI: Tem como função receber produtos elaborados, armazená-los, modificá-los e transportá-los ao exterior da célula ou para outros lugares das membranas.
CITOESQUELETO: Rede de filamentos protéicos, formado com microtúbulos e filamentos de actina.
Função: Produz a CICLOSE (movimento docitoplasma) dentro da célula e está vinculado com outros processos como divisão celular, crescimento e diferenciação. 
Sem esse movimento da ciclose, a planta não receberá calor, logo, sem energia ela morrerá.
Microtúbulos: Tem como função a orientação da síntese da celulose e deposição orientada na parede celular. São responsáveis pela forma da célula.
Microfilamentos: Controla a corrente citoplasmática (os movimentos de ciclose).
- METABOLISMO PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO -
Metabolismo: Conjunto extremamente organizado e complexo de reações catalisadas e reguladas por enzimas. 
A presença de enzimas específicas garante certa direção a essas reações Rotas Metabólicas: Visam primariamente à obtenção de nutrientes para a necessidade da célula, como energia (ATP), e biossíntese de compostos essenciais à sua sobrevivência. 
Classificação das vias metabólicas: Anabólicas Síntese de moléculas orgânicas 
 Catabólicas Quebra de moléculas orgânicas 
Inclusões celulares: Substâncias resultantes de atividades químicas do protoplasma – Produto de reação catabólica.
São divididas em: Inclusões orgânicas Grãos de amido, inulina, gotículas de óleo
 Inclusões inorgânicas Oxalato de cálcio e carbonato de cálcio
Na caracterização farmacobotânica se diferem internamente e externamente.
- Inclusões Orgânicas –
AMIDO: Principal substância de reserva dos vegetais. Os gregos o obtiveram a partir do trigo – Amylum.
Atualmente: Amido Substância amilífera das partes aéreas (frutos e sementes)
 Fécula Proveniente de órgãos subterrâneos
 Amilo Serve para designar este tipo de matéria sem fazer alusão a sua origem, partes aéreas ou subterrâneas.
Importância farmacêutica do amido: Obtenção de formas farmacêuticas, como comprimidos e pomadas.
Suas características microscópicas podem ser usadas para identificação de fraudes em alimentos.
Caracterização: Capacidade de ligar-se ás moléculas de iodo;
 A amilose dispões-se no espaço segundo um espiral;
A molécula de iodo se dispõe no interior do espural sendo a coloração deste complexo relaciona com os ciclos da hélice. A cor do complexo é enegrecida e usa-se o LUGOL para fazer essa caracterização que é Iodo + Iodeto de potássio.
ANULINA: Polissacarídeo de frutose e glicose. Encontra-se dissolvida no suco vacuolar
ÓLEOS: Óleos fixos (Geralmente usados para alimentação) Ésteres de ácido graxo com glicerol
Faz Metabolismo primário
 Óleos essenciais (Usados para medicações) Terpenos e fenilpropanoglicosídeos
*Diferença de óleos fixos X óleos essenciais: A forma e o local de extração; Uso.
- Inclusões Inorgânicas –
OXLATO DE CÁLCIO: Mais comum, combinação de ácido oxálico com sais de cálcio. A célula que contém o cristal é denominada de IDIOBLASTO.
Os cristais podem ter formas de:
CARBONATO DE CÁLCIO: Menos freqüentes, ocorrem em formações especiais chamadas cistólitos. 
Ex.: Cannabis sativas
METABOLISMO PRIMÁRIO: Conjunto de processos metabólicos que desempenham uma função essencial no vegetal, como a fotossíntese, respiração e transporte de solutos.
Universal (Todos organismos tem)
Uniforme (É igual para todos organismos)
Conservativo (Para toda vida será o mesmo metabólito, não sujeita-se a evolução)
*Ex.: Proteínas, nucleotídeos, lipídios e carboidratos.
METABOLISMO SECUNDÁRIO: Origina compostos que não possuem uma distribuição universal, pois não são necessários para todas as plantas.
Embora esse metabolismo nem sempre seja necessários para que ma planta complete seu ciclo de vida, ele desempenha um papel importante na interação das plantas com o meio ambiente.
Singular (Único para cada organismo)
Múltiplo (Existem diferentes rotas para a produção da mesma molécula, como os Alcaloides)
Adaptativo (Está sujeito a evolução)
Importante para a sobrevivência e continuidade da espécie dentro do ecossistema
Importância farmacológica.
*Ex.: Terpenoides, Saponinas, Alcaloides, Antraquinonas, Taninos, Lignanas, Flavonoides, Cumarinas.
Produção e estocagem: Os metabólitos secundários mais HIDROfílicos tendem a ser armazenados em vacúolos, enquanto que os LIPOfílicos se acumulam em ductos de células mortas ou ligam-se à membranas.
- SISTEMÁTICA –
Lineu – O pai da taxonomia
Objetivo da Taxonomia: Identificar, Classificação, Nomenclatura.
Categoria Taxonômicas: Rerino, Filo, Classe, Ordem, Família, Gênero, Espécie
Principais Categorias segundo o Código Internacional de Nomenclatura Botânica:
Reino: Vegetal Terminação
Divisão: Magnpliophyta (phyta)
Classe: Magnoliopsida (opsida)
Ordem: Asterales (ales)
Família: Asteraceae (aceae)
Gênero: Acanthospermum 
Espécie: A. hispidum
Nome Científico das espécies: 
A primeira palavra corresponde ao gênero – letra inicial MAIÚSCULA
A segunda palavra corresponde ao epíteto específico para uma espécie determinada – letra inicial minúscula
Quando manuscrito – binômio deve ser sublinhado
Quando em textos: escrito em itálico
Se houver mais de um epíteto específico – considerar o mais antigo 
Deve ser acompanhado do seu autor – quem descreveu a espécie e nomeou o epíteto específico.
Coffea arabica L. Nome do autor
Nome genérico Epiteto específico