02_Metabólitos secundários

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METABÓLITOS
SECUNDÁRIOS
METABOLISMO?
 Reações químicas que ocorrem continuamente em cada
célula vegetal; A presença de enzimas específicas garante certa 
direção a essas reações, denominadas rotas 
metabólicas (anabólico, catabólica e 
biotransformação);
 As rotas metabólicas visam primariamente a obtenção de
nutrientes:
Energia (ATP), poder redutor (NADPH) e biossíntese 
de compostos essenciais à sua sobrevivência 
(macromoléculas, como carboidratos, lipídios e 
proteínas). 
O QUE DIFEREM???
 Participam diretamente 
dos processos de 
formação de protoplasto e 
 Não participam dos processos
de formação de protoplasto e
geração de energia.
Metabólitos Primários Metabólitos Secundário
Biossíntese de micromoléculas com 
Papel adaptativo ao meio, defesa contra 
herbívoros e microrganismos, proteção 
contra raios UV, atração de 
formação de protoplasto e 
geração de energia.
 Grande produção e 
funções essenciais.
 São universais
 Muitos são mediadores em
processos de interação das
plantas com o ambiente. Não
ocorrem universalmente nas
plantas. Apresentam ampla
diversidade Estrutural.
Biossíntese de micromoléculas com 
diversidade e complexidade 
estrutural, produção em pequena 
escala, distribuição restrita e 
especificidade
contra raios UV, atração de 
polinizadores, atração de animais 
dispersores de sementes
METABOLISMO SECUNDÁRIO
 A produção é resultado de complexas interações entre
biossíntese, transporte, estocagem e degradação.
 Em várias espécies vegetais, o local de biossíntese se
restringe a um órgão, enquanto que os produtos sãorestringe a um órgão, enquanto que os produtos são
acumulados em toda planta ou em órgãos diferentes, por
meio de um sistema de transporte intercelular.
 O número de vias metabólicas relacionadas
à biossíntese da grande maioria dos metabólitos
secundários é muito pequena.
DEFESA E PROTEÇÃO VEGETAL
 O primeiro nível de defesa envolve a superfície da planta:
 A cutícula (camada externa cerosa);
 E a periderme (tecido secundário de proteção), E a periderme (tecido secundário de proteção),
 Além de reduzirem a perda de água, fornecem barreiras
passivas à entrada de bactérias e fungos.
METABOLISMO SECUNDÁRIO
 É o segundo mas, é o primeiro contato com os
metabólitos secundários é feito por meio do
conhecimento das vias.
 Um grande número têm atividade biológica
(medicinalmente).
 Alguns tem outras funções importantes, como
sustentação estrutural (lignina) ou pigmentação
(antocianinas).
 O número de metabólitos secundários
é vastíssimo (pequena concentração) e sua
distribuição restrita no reino vegetal.
METABOLISMO SECUNDÁRIO
 Vias Biosintéticas:
 Acetato;
 Mevalonato; Mevalonato;
 Chiquimato e;
 Mista (Chiquimato e Acetato).
o Obs.: Alcalóides.
METABOLISMO SECUNDÁRIO
 Precursores:
 Fosfoenolpiruvato (PEP)
(produto da dregadação da glicólise)
 Acetil-Coenzima A
(produto da dregadação da glicólise)
 Eritrose 4-fosfato
(ciclo de Calvin)
METABOLISMO SECUNDÁRIO
 Muitos produtos do metabolismo secundário têm
funções ecológicas importantes nos vegetais:
 Protegem as plantas contra os herbívoros e
contra a infecção por microrganismos
patogênicos;
contra a infecção por microrganismos
patogênicos;
 Eles agem como atrativos (odor, cor ou sabor)
para animais polinizadores e dispersores de
sementes;
 Eles atuam como agentes na competição planta-
planta e nas simbioses plantas-microrganismos.
METABOLISMO SECUNDÁRIO
 A capacidade de competição e sobrevivência das
plantas é profundamente afetada pelas funções
ecológicas dos seus metabólitos secundários.
 O metabolismo secundário é relevante na O metabolismo secundário é relevante na
agricultura.
 Os mesmos compostos que aumentam o
desempenho reprodutivo das plantas, ao agirem
na defesa contra fungos, bactérias e herbívoros,
podem também torná-las indesejáveis para
alimentação dos seres humanos.
CICLO DOS METABÓLITOS
Metabólitos Primários
• Açúcares 
• Lipídios
• Nucleótideos
Aminoácidos 
Fotossíntese
CO2
Metabolismo primário
• Aminoácidos 
• proteínas
Metabólitos Secundários
• Terpenos
• Compostos fenólicos 
• Compostos Nitrogenados (Alcalóides)
Metabolismo Secundário
Chiquímico Malônico Mevalóico
Vias Biosintéticas
METABOLISMO SECUNDÁRIO
 Vias Biosintéticas:
 Acetato:
n
 Forma:
 Saponinas,
 Antraquinonas,
 Esteróides
n
Malonil CoA
METABOLISMO SECUNDÁRIO
 Vias Biosintéticas:
 Mevalonato (MEV):
2
 Forma:
 Terpenos,
 Ácidos graxos,
 Policetideos
2
Isopreno
Ácido mevalônico
POLIACETILENOS
 Classe de metabólitos secundários muito
frequentes em asteraceae, apiaceae e
campanulaceae.
 São substâncias tóxicas a insetos e outros
herbívoros. Alguns são citotóxicos (falcarinol).
São substâncias tóxicas a insetos e outros
herbívoros. Alguns são citotóxicos (falcarinol).
 São fotoativos e podem causar dermatite de
contato.
 Há pequena quantidade de poliacetilenos em
apiaceae comestíveis.
POLICETÍDEOS
 Substâncias aromáticas (com anel benzênico).
 Muito comuns em bactérias e fungos.
Menos comuns em plantas, mas a via de síntese Menos comuns em plantas, mas a via de síntese
deste é importante nesses organismos,
combinada com outras vias.
 Ex.: tetraciclinas
METABOLISMO SECUNDÁRIO
 Vias Biosintéticas:
 Acetato/Mevalonato: Há alongamento da cadeia
Diferença éo Diferença é
o Unidades extensoras:
o Ataque ao acetoacetil-CoA
Malonil CoA Acetil CoA
Via do MEV
Condensação aldólica
Via do acetato
Condensação de Claisen
RESUMINDO
 Via do acetato-mevalonato (citosol) – responsável
pela síntese de sesquiterpenos (3 ipp, c15),
triterpenos (6 ipp, c30) e politerpenos (n ipp).
 Via do piruvato-gliceraldeído-fosfato Via do piruvato-gliceraldeído-fosfato
(plastídeos) – responsável pela síntese de
monoterpenos (2 x ipp, c10), diterpenos (4 ipp,
c20) e tetraperpenos (8 ipp, c40)
MONOTERPENOS E SESQUITERPENOS
 São substâncias voláteis.
 Componentes comuns de óleos voláteis (“óleos
essenciais”);
 Também em essências de flores (indústria de
perfumaria);
 Os óleos voláteis encontram-se em estruturas
secretoras especializadas: glândulas, canais
secretores e tricomas glandulares.
METABOLISMO SECUNDÁRIO
 Vias Biosintéticas:
 Chiquimato
 Forma:
 Flavonóides;
 Lignanas
FosfoenolpiruvatoEritrose 4-fosfato Ácido chiquímico
ANTOCIANINAS
 Importantes pigmentos de flores e frutos.
 Determinam cores do vermelho ao azul, com
todos os intermediários (púrpura, magenta, lilás,
roxo, etc.)roxo, etc.)
TERPENOS OU TERPENÓIDES
Os terpenos constituem uma classe variada de carbonetos produzidos por
uma grande variedade de plantas principalmente as coníferas;
No entanto, estas substanciam também 
podem ser produzidas por insetos como 
as borboletas.as borboletas.
As substâncias são formadas a partir da condensação de unidades
isoprênicas provenientes de todas as vias. São comuns em óleos essenciais.
Um exemplo de terpeno é o timoleno, obtido a partir do óleo de limão ou
laranja e formado pela união de duas unidades de isopreno, originando um
anel.
Limoneno, presente em essências de 
limão e laranja e os alfa e beta 
pinenos, principais componentes da 
essência de terebintina
Monoterpeno
essência de terebintina
É um bom solvente incolor, utilizado na mistura 
de tintas, vernizes e polidores. 
Encontrado em resinas sintéticas, resinas de 
pinho, polidores de móveis, solventes de graxas, 
tintas (carimbo, tipografia), adesivos, 
inseticidas, produtos de limpeza. 
CLASSIFICAÇÃO DOS TERPENOS
Sesquiterpenos
1. Zingibereno, encontrado na essência de gengibre;
2. Bisaboleno, na essência do limão, essência de camomila.
É comum encontra-los também em 
plantas e animais como agentes de 
defesa e como componentes de defesa e como componentes de 
hormônios como o feromônio.
Diterpenos
Vitamina A
(retinol)
Funções: Visão, desenvolvimento dos ossos, possui ação
protetora na pele e mucosa,participa do fortalecimento
do sistema imunitário, contribui para o desenvolvimento
normal dos dentes (conservação do esmalte) e para a
manutenção do bom estado do cabelo.
Triterpenos
Tetraterpenos
Colesterol
Tomate: Carotenoides e licopenosTomate: Carotenoides e licopenos
Politerpenos
Borracha, guta-percha 
(látex)
COMPOSTOS FENÓLICOS
Os compostos fenólicos (contêm um grupo fenol – um grupo hidroxila
funcional em um anel aromático) são um grupo quimicamente heterogêneo
possuindo mais de 10.000 compostos diferentes.
Alguns são solúveis em solventes Alguns são solúveis em solventes 
orgânicos, outros são ácidos orgânicos e 
glicosídeos solúveis em água e há aqueles 
que são grandes polímeros insolúveis.
COMPOSTOS FENÓLICOS
Devido à sua diversidade química, os compostos fenólicos 
apresentam uma variedade de funções nas plantas:
• Agem como defesa contra herbívoros e patógenos;
• Atuam no suporte mecânico;
• Têm função como atrativo de polinizadores ou dispersores de 
frutos;
• Atuam na proteção contra a radiação ultravioleta;
• Agem reduzindo o crescimento de plantas competidoras 
adjacentes (alelopatia).
Principais representantes dos compostos fenólicos
1. Não – flavonoides
1.1. ácidos fenólicos;
1.2. estilbenos.
2. Flavonoides
2.1. antocioninas
2.2. flavanois (taninos)
2.3. flavonois
2.4. flavovonois e flavonas
1.Não – flavonoides
ácidos fenólicos
São encontradas em vacúolos da polpa e casca
1.Não – flavonoides
Estilbenos
RESVERATROL!!
1. Dois anéis benzênicos unidos por etanol ou etileno;
2. Depende da variedade, cultivo, clima, etc...
3. Ataque doenças fúngicas;
4. Alguns autores afirmam somente conter na casca e outros encontraram
em sementes.
1.Flavonoides
Antocioninas
 Cascas de uvas tintas;
 Polpa de uvas tintóreas: responsáveis
pela cor dos tintos;
 A cor depende do meio, estrutura
molecular e meio ambiente;
 A concentração varia com a idade e a
variedade das uvas;
1.Flavonoides
Flavanois (taninos)
 Combinações estáveis com proteínas e polisacarídeos;
 Adstringência – saliva; 
TANINOS GÁLICOS 
Galotaninos, Elagitaninos:
• Muito importante por suas
propriedades organolépticas no
envelhecimento dos vinhos;
• Não são naturais da uva! São da
madeira dos tonéis!
TANINOS CONDENSADOS
• Se encontram na casca, semente
e ráquis;
• vinhos fermentados sobre
borras.
1.Flavonoides Flavanonóis e Flavonas
1. Compostos encontrados na casca de uva branca; 
2. Não muito estudados;
3. Representam somente 5% do compostos fenólicos 3. Representam somente 5% do compostos fenólicos 
totais da casca da uva;
1.Flavonoides
Flavonas/Flavanóis
1. Luteolina, Apigenina, Tangeritina.
2.Kaempferol, miricetina, quercetina.
3.Características: conferem coloração amarela às3.Características: conferem coloração amarela às
uvas brancas e tintas
COMPOSTOS NITROGENADOS
Uma grande variedade de metabólitos secundários de
plantas tem nitrogênio em sua estrutura. A maioria
deles é sintetizada a partir de aminoácidos comuns.
Dentre eles estão os:
1.Alcaloides;
2.Glicosídios cianogênicos;
3.Glucosinolatos;
4.Aminoácidos não proteicos.
Alcaloides
Os alcalóides formam uma grande família de compostos
secundários (mais de 15.000) contendo N (anel
heterocíclico) e são bem conhecidos pelos seus efeitos
farmacológicos em animais vertebrados.farmacológicos em animais vertebrados.
A maioria dos alcalóides em plantas tem função de
defesa contra predadores, especialmente mamíferos,
devido a sua toxicidade geral e a sua capacidade
dissuadora.
Alguns autores classificam entre alcaloides 
verdadeiros, protoalcaloides e pseudoalcaloides. 
1. Os primeiros são compostos de origem vegetal, com
nitrogênio heterocíclico, com caráter básico e
procedente de aminoácidos.
2. Os protoalcaloides são aminas simples, com nitrogênio2. Os protoalcaloides são aminas simples, com nitrogênio
não heterocíclico, também com caráter básico e
formados biogenéticamente a partir de aminoácidos;
3. Pseudoalcaloides tem as propriedades dos alcaloides
mas sua origem não seria a partir de aminoácidos.
Glicosídios cianogênicos
Glucosinolatos
Aminoácidos não proteicos