Metabolitos vegetales secundarios

Los metabolitos secundarios de las plantas son compuestos químicos sintetizados por las plantas (es decir, fitoquímicos) que realizan funciones no esenciales, por lo que su ausencia no es fatal para el organismo, a diferencia de los metabolitos primarios. Los metabolitos secundarios están involucrados en las interacciones ecológicas entre la planta y su entorno.

Los diferentes metabolitos secundarios tienen una distribución restringida en el reino vegetal , y algunos solo se encuentran en una sola especie o en un solo grupo taxonómico, por lo que suelen ser útiles en quimiotaxonomía .

Función biológica

La aptitud de la mayoría de los metabolitos secundarios se desconoce desde hace mucho tiempo. Fueron vistos simplemente como el producto final de los procesos metabólicos , sin función específica, o como desperdicio. Debido a la percepción predominante de su insignificancia biológica, tradicionalmente han recibido poca atención por parte de los botánicos. Muchas de las funciones de estos metabolitos secundarios aún se desconocen. Al final del XIX °  siglo y principios del XX °  siglo, por los investigadores de la química orgánica comenzó a estudiar estas sustancias debido a su importancia como medicamentos , venenos , aromas, adhesivos , aceites, ceras y otros materiales en la industria. De hecho, el estudio de metabolitos secundarios en plantas ha estimulado el desarrollo de técnicas de separación, espectroscopia para dilucidar su estructura y métodos sintéticos que forman la base de la química orgánica moderna.

Estudios biológicos más recientes han demostrado que la mayoría de los metabolitos secundarios realizan funciones de defensa contra depredadores y patógenos, actuando como agentes alelopáticos (que tienen efectos sobre otras plantas), o para atraer polinizadores o como dispersores de semillas (Swain 1973, Levin 1976, Cronquist 1977). El reconocimiento de las diferentes propiedades biológicas de muchos metabolitos secundarios ha fomentado la investigación de aplicaciones como fármacos, antibióticos , insecticidas y herbicidas , y ha llevado a una reevaluación de las diversas funciones que desempeñan en la fisiología vegetal , en particular en el contexto de interacciones ecológicas .

Clasificación

Los metabolitos secundarios de las plantas pertenecen a tres grupos según su origen biosintético:

1. Terpenoides . Todos los terpenoides, tanto los implicados en el metabolismo primario como los más de 25.000 metabolitos secundarios, son derivados del compuesto (IPP isopentenil difosfato o 5-carbono-isopentenil difosfato) formado en la ruta del ácido mevalónico . Aparecen en muchos tipos de plantas y tienen una actividad biológica significativa (Goodwin 1971). Entre ellos se encuentran los aceites esenciales limitados a unas pocas especies.

2. Compuestos fenólicos y sus derivados . Más de ocho mil compuestos fenólicos conocidos; se sintetizan por la ruta del shikimato o por la del malonato de dietilo .

3. Compuestos nitrogenados o alcaloides . Se conocen unos doce mil alcaloides que contienen uno o más átomos de nitrógeno  ; se biosintetizan principalmente a partir de aminoácidos . Los alcaloides exhiben una amplia variedad de estructuras químicas (Robinson 1981). Son fisiológicamente activos en animales, incluso a bajas concentraciones, y por tanto tienen muchos usos en medicina. Los ejemplos conocidos son cocaína , morfina , atropina , colchicina , quinina y estricnina . La biosíntesis de metabolitos secundarios parte del metabolismo primario de las plantas del que se diferencia según las líneas generales indicadas en el siguiente diagrama:

Dado que la diferencia entre metabolitos primarios y secundarios es solo funcional, es decir, no se distinguen en función de sus moléculas precursoras, estructura química o origen biosintético, la diferencia entre las vías bioquímicas respectivas no está clara y, a veces, un metabolito primario puede transformarse y transformarse considerado un metabolito secundario por la acción de una sola enzima .

Los metabolitos secundarios de las plantas se pueden subdividir en categorías más pequeñas. Por ejemplo, según Judd et al. , podemos clasificarlos según su ruta biosintética y su estructura química. Según este criterio, además de alcaloides y terpenoides, se pueden distinguir los siguientes grupos:

Notas y referencias

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Ver también

Artículos relacionados

enlaces externos

Bibliografía