Metabolitos Secundarios nas plantas

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BOTÂNICA
DISCIPLINA: SEMINÁRIO
Metabólitos Secundários em Plantas
Discente: Ana Lúcia Vicente Pereira
Ilhéus – BA, 24 de novembro de 2015
INTRODUÇÃO
 As plantas produzem uma larga e diversa ordem de
componentes orgânicos divididos em metabólitos
primários e secundários
 Os metabólitos primários possuem função estrutural,
plástica e de armazenamento de energia. São
encontrados em todo o reino vegetal
Metabólitos secundários são restrito no reino vegetal, ou
seja, metabólitos secundários específicos são restritos a
uma espécie vegetal ou a um grupo de espécies
relacionadas
(Taiz; Zeiger, 2006)
Compostos secundários tem sido largamente utilizados
na sistemática vegetal, tanto para análises de variação
infra-especificas, quanto na determinação de relações
filogenéticas entre famílias e outros grandes grupos
taxonômicos (Adams, 1977;Harbone e Turner, 1984;
Dahlgren, 1975, apud Judd, 2009)
A produção dos compostos secundários ocorre em um
órgão ou tecido específico, tipo de célula em um
determinado estágio de desenvolvimento ou em vários
sítios dentro dela, sendo armazenados em princípio
dentro de vacúolos
 Há variações na concentração destes metabólitos e
geralmente eles são sintetizados em uma parte da
planta e armazenados em outra (Raven et al, 2001).
Funções Ecológicas
 Protegem as plantas contra herbívoros (herbivoria) e
contra infecção por microrganismos patogênicos
 Agem como atrativos para animais polinizadores e
dispersores de sementes, bem com agentes na competição
planta-planta
 Contudo, produtos secundários também possuem ação
protetora em relação a estresses abióticos, como aqueles
associados com mudanças de temperatura, conteúdo de
água, níveis de luz, exposição a UV e deficiência de
nutrientes minerais
(Taiz; Zeiger, 2006).
METABÓLITOS SECUNDÁRIOS SÃO DIVIDIDOS 
EM TRÊS GRANDES GRUPOS
Terpenos
Compostos Fenólicos
Alcaloides
Rotas de Biossíntese de metabolitos 
secundário
www.wikiwand.com
TERPENOS
 Os terpenóides (ou terpenos) são a maior classe de metabólitos secundários, 
havendo mais de 22.000 compostos descritos (Taiz; Zeiger, 2006)
 São em geral insolúveis em água e sintetizados apartir da acetil CoA, ou de 
intermediários glicolíticos
 São formados por unidades pentacarbonadas (C 5 H 8) que apresenta um
esqueleto ramificado isopentano
 As categorias bem conhecidas dos terpenóides são monoterpenos C10,
sesquiterpenos C15, diterpenos C20 e triterpenos C30. Um dos
representantes mais importantes é a borracha (Nultsch, 2000)
 Uma única planta pode sintetizar muitos terpenóides diferentes, em distintas
partes da planta, para uma grande diversidade de propósitos e em épocas
diferentes, ao longo de seu desenvolvimento (Raven et al, 2001)
Rotas de Biossíntese dos terpenos
 Rota do Ácido 
mevalônico
 Rota do 
metileritritol
fosfato (MEP)
(Taiz; Zeiger, 2006)
Função biológica
Proteção contra pedradores
Atração de polinizadores
Efeitos Alelopaticos
Proteção contra perca de água e 
temperatura
(Taiz; Zeiger, 2006)
Localização
Dependendo da família 
podem ocorrer em 
estruturas 
especializadas, tais 
como:
Tricomas 
Glândulares
(Lamiaceae, 
Asteraceae)
Células 
parenquimáticas 
diferenciadas 
(Lauraceae)
Canais Oleíferos 
(Apiaceae)
bolsas lisígenas 
(Pinaceae, 
Rutaceae). 
Os terpenos agem como defesa de muitos 
vegetais contra os herbívoros
 Oléos Essenciais
Limoneno Mentol
Tricomas secretores da epiderme inferior da folha de
lavandula angustifolia (lavanda, lamiaceae)
Fonte: http://www.herbalgram.org
Plantas Ricas em Terpenos
Lamiaceae
Lauraceae
Poaceae
Apiaceae
Mytarceae
http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Terpenos&lang=3
BUCHA VEGETAL
(Luffa cylindrica (L.) M. Roem.)
É rica em saponinas
http://lilliverdi.blogspot.com.br/2010/11/bucha-vegetal-luffa.html
Compostos Fenólicos
 São compostos que contêm um grupo fenol – um grupo hidroxila em um anel 
aromático 
 Constituem um grupo quimicamente heterogêneo, com aproximadamente
10.000 compostos: Alguns são solúveis apenas em solventes orgânicos, outros
são solúveis em água e há ainda aqueles que são insolúveis
 Os fenólicos formam um grupo de compostos bastante presente no nosso dia a
dia, embora nem sempre isto seja percebido
 Desse modo, muito do sabor, odor e coloração de diversos vegetais se deve aos
componentes deste grupo (Taiz; Zeiger, 2006)
Rotas de Biossíntese dos Compostos 
Fenólicos
Figura: Rotas metabólicas dos compostos fenólicos
 (Taiz; Zeiger, 2006)
Funções
 Polinização e dispersão de sementes
 Proteção aos tecidos das planta contra injúria, insetos e ataque de
animais
 Atua na regulação da auxinas nas plantas
 Apresentam-se em raízes, caules, folhas, flores e frutos. Entretanto, a
função de muitos compostos fenólicos ainda é desconhecida
 Além de sua importância na proteção das plantas contra fatores
ambientais e bióticos adversos, acredita-se que os compostos fenólicos
tenham sido fundamentais para a própria conquista do ambiente terrestre
pelas plantas
 Esse é o caso da lignina, a qual proporciona o desenvolvimento do
sistema vascular, dando rigidez aos vasos
(Raven et al, 2001).
Isoflavonóides
 As Leguminosas são as principais fontes de substâncias 
deste grupo, como a daidzeína e a genisteína.
Soja
Fonte:http:/www.afnews.com.br
Antocianinas
 Conferema coloração azul, roxa ou violeta para frutas e flores, como a uva e a 
berinjela. Cianidina, delfinidina e peonidina pertencem a esse grupo
Pigmentos 
Coloração das pétalas 
de flores 
Agentes polinizadores 
Cor vermelha de vinhos 
frutas Catharanthus roseus L.
Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch.Jaboticaba Uva
Morango
ROMÃ
(Punica granatum L.)
É rica em taninos
Fonte: htto://wwww.revistagloborural.globo.com
Taninos
São compostos de fácil constatação pela adstringência ao mastigar
uma parte que os contém
Compostos Nitrogenados
 Uma grande variedade de metabólitos secundários possuem nitrogênio 
em sua estrutura
 Incluindo os mais conhecidos alcaloides e glicosídeos cianogênicos
(Taiz; Zeiger, 2006)
 Os alcaloides são sintetizados no retículo endoplasmático,
concentrando-se, em seguida, nos vacúolos e, dessa forma,
não aparecem em células jovens
 Essa classe de compostos do metabolismo secundário é
famosa pela presença de substâncias que possuem
acentuado efeito no sistema nervoso, sendo muitas delas
largamente utilizadas como venenos ou alucinógenos
(Taiz; Zeiger, 2006)
Alcalóides
 São encontrados principalmente nas angiospermas, de modo mais frequente
nas dicotiledôneas
 Encontrados nas famílias Anonaceae, Apocynaceae, Lauraceae, Loganiaceae,
Papaveraceae, Rubiaceae, Rutaceae, Solanaceae.
 Aproximadamente 10.000 alcalóides foram até agora isolados e suas
estruturas identificadas, entre eles a cocaína, a codeína, a cafeína, a nicotina
e a atropina
(Raven et al, , 2001)
PAPOULA (Papaver somniferum L.) 
Papaveraceae contém morfina (anestésico)
Fonte:http://www.pfaf.org/user/plant.aspx?LatinName=Papave
r+somniferum
CAFÉ (Coffea arábica L) 
contém cafeína (estimulante)
Fonte:http:// http://www.kew.org/science-conservation/plants-
fungi/coffea-arabica-arabica-coffee
JABORANDI (Pilocarpus
microphylus Stapf.) contém 
pilocarpina (indicada como 
colírio)
Fonte: http://bimais.com.br/releases/
TROMBETEIRA (Datura
stramonium L.) contém hiosciamina 
(analgésico)
Fonte: https://www.google.com.br/search
http://www.datuopinion.com/hiosciamina
Glicosídeos Cianogênicos 
 São produtos do metabolismo de alguns vegetais,provavelmente, 
usados como substâncias de defesas contra herbívoros, insetos e 
moluscos
 O ácido cianídrico (HCN) encontra-se ligado aos glicosídeos 
cianogênicos, sendo liberado após reação de hidrólise
 Concentração variável nas diferentes espécies de plantas 
 Glicosídeos cianogênicos encontrados naturalmente em alimentos: 
 Amigdalina: Sementes de frutos da família das Rosáceas 
 Linamarina e Lotaustralina
 Durrina
(Taiz; Zeiger, 2006)
http://pt.slideshare.net/rondontosta
Principais fatores que podem influenciar o acúmulo de metabólitos
secundários em planta Gobbo-Neto e Lopes, 2007
FATORES QUE INFLUENCIAM O CONTEÚDO DE METABÓLITOS 
SECUNDÁRIOS
 Freitas e colaboradores (2004), avaliando os efeitos de diferentes
fungos micorrízicos arbusculares na produção e qualidade de óleos
essenciais de Mentha arvensis L., cultivada em diferentes doses de
fósforo, observou que tanto a inoculação de fungos como a adubação
fosfatada influenciaram a quantidade e a qualidade dos óleos
essenciais de M. arvensis
 Jacobson e colaboradores (2005), Estudando a influência de fatores
edáficos na variação do teor de fenóis totais e taninos, em duas
espécies de barbatimão, verificou que as duas espécies de barbatimão,
Stryphnodendron adstringens e Stryphnodendron polyphyllum, têm
maiores produções de fenóis totais e taninos na época chuvosa do ano.
E a espécie S. polyphyllum é superior à S. adstringens na produção de
fenóis totais e taninos, tanto nos meses secos, quanto nos meses
chuvosos do ano
Cordia curassavica (Jacq.) Roem. & 
Schult.
(antiga C. verbenácea DC) 
Abreu et al, (2013).
Figura 20 e 21 pecíolo- 20.
Abundância de compostos lipídicos
(reação com Sudan IV) (seta). 21. Grãos
de amido envolvendo todo o feixe
vascular e dispersos pelo parênquima
(reação com Lugol). Barra = 50 μm (20,
21), 100 μm (18,19).
Figuras 15 e16 nervura central-
15. Nervura central com grãos de
amido (reação com Lugol) (seta). 16.
Canais secretores de lipídios (reação
com Sudan IV) (seta) e cutícula
lipídica. Barra = 100 μm (15,16).
Estudo farmacobotânico das folhas de Garcinia brasiliensis Mart. (Clusiaceae)
Aspectos Estruturais e Fitoquímicos de partes vegetativas
de Costus spicatus (Jacq.) Sw. (Costaceae)
Paes et al, 2013.
17. Visão geral do caule 18. Compostos fenólicos em células da região cortical. 19. Células do
córtex e cilindro vascular (cv) contendo alcaloides. 20. Células do cilindro vascular contendo
mucilagem (mu). 21. Bainha pericíclica lignificada (bl). 22. Parênquima medular contendo amido
corado com lugol (am). Barras= 5 μm (17), 100 μm (18, 19, 20, 21, 22), 200 μm (18).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
 As plantas desenvolvem um elaborado sistema para enfrentar
a ação de herbívoros, patógenos e estresses fisiológicos
 Neste contexto os produtos do metabolismo secundário,
juntamente com outras especializações evolutivas, possuem
grande importância na interação das plantas com o meio
ambiente, proporcionando condições favoráveis para as
plantas permanecerem com diversos tipos de organismos e
em variados ambientes, suportando as condições impostas
por um meio seletivo e competitivo
REFERÊNCIAS
 SANTA-CECÍLIA, F.V.; ABREU, F.A.; DA SILVA, M.A.; DE CASTRO, E.M.; DOS SANTOS, M.H. Estudo farmacobotânico das
folhas de Garcinia brasiliensis Mart. (Clusiaceae). Rev. Bras. Pl. Med., Campinas, v.15, n.3, p.397-404, 2013
 PAES, L.S.; MENDONÇA, M. S.; CASAS, L.L. Aspectos Estruturais e Fitoquímicos de partes vegetativas de Costus
spicatus (Jacq.) Sw. (Costaceae). Revista Brasileira de Plantas Medicinais. Campinas, v.15, n.3, p.380-390, 2013
 Sant’Anna-Santos, B. F.; Thadeo, M.; Meira, R. M. S. A.; Ascensão L. ANATOMIA E HISTOQUÍMICA DAS ESTRUTURAS
SECRETORAS DO CAULE DE Spondias dulcis Forst. F. (ANACARDIACEAE). Revista Arvore, Viçosa-MG, v.30, n.3,
p.481-489, 2006
 VENTRELLA, M. C.; MARINHO, C. R. Morphology and histochemistry of glandular trichomes of Cordia verbenacea
DC. (Boraginaceae) leaves. Revista Brasil. Botânica, V.31, n.3, p.457-467, jul.-set. 2008
 Gobbo-Neto, L. Lopes, N. P. PLANTAS MEDICINAIS: FATORES DE INFLUÊNCIA NO CONTEÚDO DE METABÓLITOS
SECUNDÁRIOS. Quimica. Nova, Vol. 30, No. 2, 374-381, 2007
 Freitas, M. S. M.; Martins, M. A.; Vieira, I. J. C.; Produção e qualidade de óleos essenciais de Mentha arvensis
em resposta à inoculação de fungos micorrízicos arbusculares. Pesquisa agropecuaria brasileira, Brasília, v.39, 
n.9, p.887-894, 2004
 Jacobson, T. K. B.; Garcia, J.; Santos, S. C. S.; Duarte, J. B.; Farias, J. G.; Kliemann, H. J. INFLUÊNCIA DE FATORES 
EDÁFICOS NA PRODUÇÃO DE FENÓIS TOTAIS E TANINOS DE DUAS ESPÉCIES DE BARBATIMÃO 
(Stryphnodendron sp.), Pesquisa Agropecuária Tropical, 35 (3): 163-169, 2005
 TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 3. Ed. – Porto Alegre: Artemed, 2006
 http://www.javeriana.edu.co/javerianaestereo/portal_919/?p=14214#.VkniF_mrTIU
 http://www.wikiwand.com/es/Metabolitos_secundarios_de_las_plantas
 https://en.wikipedia.org/wiki/Balsamorhiza_sagittata
 https://www.google.com.br/search?q=frutos+ricos+em+antocianinas.
 https://www.santagastronomia.wordpress.com
 Métodos histoquímicos aplicados às sementes [recurso M593 eletrônico] / Marília Contin Ventrella … [et al.]. – Viçosa
Obrigada!!!