Principais vias biossintéticas de metabólitos secundários

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PRINCIPAIS VIAS BIOSSINTÉTICAS DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS: Via do ácido chiquímico, via do ácido mevalônico e via do acetato.
METABÓLITOS SECUNDÁRIOS 
Os metabólitos secundários são elementos de diferenciação e especialização. Algumas espécies do reino vegetal apresentam um conjunto de metabólitos que são capazes de produzir outras substâncias. Essas substâncias não estão associadas necessariamente à preservação da vida da espécie vegetal de forma restrita e principal, mas asseguram vantagens que beneficiam a sobrevivência e a permanência da mesma no seu ecossistema atual. 
A síntese desses compostos acontece em um órgão ou tecido específico e são armazenados a princípio dentro de vacúolos, havendo variações nos locais onde se concentram os metabólitos, visto que eles são produzidos e armazenados em partes diferentes da planta. 
AS TRÊS GRANDES VIAS
Os metabólitos secundários se dividem em três rotas que conduzem à geração de produtos secundários: a via do ácido chiquímico, a via do ácido mevalônico e a via do acetato.
 2.a. Via do Ácido Chiquímico: A formação dessa via inicia-se com a reação entre eritrose-4-fosfato e o ácido fosfoenolpirúvico. O ácido chiquímico é considerado importante dentre os metabólitos secundários, pois é a partir dele que são sintetizados a maior parte dos constituintes com núcleos benzênicos.
Imagem 1: Via do Ácido Chiquímico.
 2.b. Via do Ácido Mevalônico: O ácido mevalônico é um produto resultante da condensação de três moléculas de ácido acético e é obtido a partir da redução da β-hidróxi-β-metilglutaril coenzima-A, que é um interposto composto, de forma única, pela condensação aldólica da acetoacetil-CoA com a acetil-CoA. 
Imagem 2: Via do Ácido Mevalônico.
 2.c. Via do Acetato: Essa via é bastante importante na síntese de pirofosfato de dimetilalilo e pirofosfato de isopentenilo, que são precursores na biossíntese de moléculas utilizadas em processos variados, como a manutenção da membrana celular ou a N-glicosilação.
Imagem 3: Via do Acetato.
FUNÇÕES DOS METABÓLITOS SECUNDÁRIOS 
É conhecido que muitas das substâncias dos metabólitos secundários possuem envolvimento direto com os mecanismos ecológicos que permitem a adequação da espécie ao ecossistema em que ela está presente, como por exemplo:
Defesa contra herbívoros (após danificada, a planta emite compostos voláteis que atraem inimigos naturais dos herbívoros) e microrganismos patogênicos;
Proteção contra os raios ultravioleta;
Atrativo (para polinizadores e animais dispersores de sementes) devido à cor, odor e sabor;
Participação em alelopatias;
Proteção contra estresses abióticos (provenientes de mudança de temperatura, conteúdo de água, níveis de luz, exposição a ultravioleta e deficiência de nutrientes minerais).
Vale ressaltar também que essas espécies vegetais se destacam pela alta capacidade biossintética dos metabólitos secundários com atividade farmacológica, tanto pela diversidade sintética, quanto relacionado ao número de substâncias diferentes presentes em uma mesma espécie, por exemplo:
Atuação no sistema nervoso humano (Alcalóides);
Ação antioxidante (Taninos);
Ação cardiotônica (Terpenóides);
Alívio de distúrbios gastrointestinais (Alcalóides);
Uso da cocaína (presente nas folhas da Erythroxylum coca que, ao serem mastigadas, liberam a substância) pelos povos nativos peruanos para aliviar o cansaço proveniente de longas caminhadas e trabalhos exaustivos em minas (Alcalóides);
Uso da cafeína como estimulante leve, presente em bebidas como o próprio café, chás, guaraná, mate e energéticos (Alcalóides).
Além disso, devido às diversas propriedades atrativas que essas substâncias apresentam, também são utilizados na produção de aromatizantes e saborizantes, como por exemplo:
Aroma de limoneno, proveniente do limão;
Aroma de mentol, proveniente da menta (ou hortelã).
FATORES QUE INFLUENCIAM A PRODUÇÃO DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS 
Há diversos fatores que possuem a capacidade de influenciar a produção de metabólitos secundários no reino vegetal, sendo os principais:
Sazonalidade;
Índice pluviométrico da localidade da espécie;
Radiação ultravioleta;
Ritmo circadiano;
Composição atmosférica;
Temperatura da localidade da espécie;
Altitude da localidade da espécie; 
Idade da espécie;
Ataque de herbívoros e de microrganismos patógenos;
Qualidade da água e do solo (em relação a presença de macro e micronutrientes).
FOTOSSÍNTESE 
A fotossíntese é o processo da transformação de energia luminosa (proveniente da luz solar) em energia química, a partir do dióxido de carbono (CO2) e água (H2O) na presença de clorofila, a fim de obter como resultado a produção de carboidratos. As reações desse processo ocorrem em duas etapas distintas e complementares: a fase luminosa e a fase escura.
Na fase luminosa, a energia provinda da luz solar energiza um elétron da clorofila e habilita-o a se movimentar por uma cadeia transportadora de elétrons, aonde vai perdendo energia e produzindo ATP. Os elétrons da clorofila são nomeados simultaneamente com o íon H+ e recolhidos pelo NADP+, tornando-o em NADPH.
Já na fase escura, ocorrem as reações de fixação de carbono. O ATP e o NADPH produzidos na fase luminosa são usados respectivamente como fonte de energia e força redutora, a fim de converter o CO2 em carboidratos, por meio do Ciclo de Calvin.LUZ
 C6H12O6 + 6O2
6H2O + 6CO2 
Imagem 4: Processo de fotossíntese.
Metabólitos Secundários
Armazenamento em
órgãos de reserva
Metabólitos Primários
Respiração celular
CARBOIDRATO
Imagem 5: Funções do produto da fotossíntese.
REFERÊNCIAS
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ZOMLEFER, W. B. Guide to Flowering Plant Families. 5ª ed. Chapel Hill: The University of North Carolina Press, 1994. 430 p., p. 143-145.
KAKO, M., MIURA, T., NISHIYAMA, Y., ICHIMARU, M., MORIYASU, M., KATO, A. Hypoglycemic activity of some triterpenoid glycosides. Jounal of Natural Products, v. 60, n. 6, p. 604-605, 1997.
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