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• Gerson Lerma

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LOGRO DE APRENDIZAJE DE LA SESIÓN 3

Al finalizar la sesión de aprendizaje el estudiantes, identificará los metabolitos, secundarios de acuerdo a su clasificación, tomando en cuenta sus propiedades.

METABOLITOS PRIMARIOS Son indispensables para la vida. Son producto del metabolismo de todos los seres vivos.

De ellos depende el metabolismo secundario de todos los seres vivos.

CARBOHIDRATOS

AZÚCARES

METABOLITOS SECUNDARIOS QUE SON: Son moléculas orgánicas que no cumplen ningún rol fisiológico en los vegetales en su crecimiento y desarrollo. Generalmente se encuentran en cantidades relativamente pequeñas y su producción puede ser extendida o restringida a familias, géneros, o especies particulares.

• Compuestos fenólicos: flavonoides, leucoantocianos, cumarinas, antocianinas, taninos y antraquinonas. • Terpenos y esteroides: triterpenos, esteroles, saponinas. • Alcaloides: alcaloides. Metabolismo Secundario • •

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El metabolismo secundario comprende los procesos químicos que son únicos para una planta dada, y no son universales. El metabolismo secundario representa el conjunto de las reacciones químicas que da lugar a la formación de un producto natural. Partes de estas reacciones químicas son comunes a un cierto número de diferentes plantas o familias de plantas, pero el resultado obtenido (producto natural) generalmente es diferente de una planta a otra. Precursores químicos comunes pueden producir resultados diferentes. Los metabolitos secundarios no parecen ser necesarios (en la mayor parte de los casos) para la supervivenvia de la planta, pero pueden conferirle una ventaja competitiva.

Plantas competitivas

Metabolitos Secundarios

Compuestos “interfase”: Eotoendomia orrizas, endorfinas

ATRACCIÓN Alelopatía Interacción planta otro organismo: planta-hongos, planta-insectos, etc.

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Microoganismos (bacterias, hongos, virus)

DEFENSA

PROTECCIÓN UV

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Repelencia. Toxicidad. Disuasión.

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Herbivoros (insectos, vertebrados)

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Inhibición de crecimiento. Toxicidad.

Inhibición de germinación. Inhibición de crecimiento de plásmas.

Insectos polinizadores. Animales dispersores de semillas. Bacterias de módulos de raíz. Compuestos volátiles inducidos que atraen organismos depredadores que se alimentan de los herbivoros. Alimentación y eviposición estimulante para insectos especializados. Respuesta al estrés Compuestos de señalización del estrés

DEFIENDEN A LA PLANTA

✓ Protegen a las plantas contra herbívoros y microbios patógenos.

✓ Sirven como atrayentes de animales que les ayudan en la polinización y la dispersión de semillas; también como agentes en la competencia planta-planta.

Variación en la concentración de los metabolitos secundarios El contenido en metabolitos secundarios y la relación entre distintos constituyentes no son valores estáticos, sino que varían durante la vida de la planta en relación a la interacción de factores internos o externos.

Mutaciones

• La exposición a radiaciones puede cambiar la morfología o la naturaleza bioquímica de una planta.

Poliploidismo

• Aumento del N° de cromosomas sin reproducción previa, puede ser natural o artificial. • Se realiza para aumentar la cantidad de constituyentes activos.

Hibridación

• Cruzar individuos de diferente especie. Puede usarse para aumentar la resistencia a enfermedades, aumento del tamaño de fruto, mayor cantidad de componentes activos, cambio de color, etc.

Variación en la concentración de los metabolitos secundarios Efectos ecológicos o exógenos

CLIMA O LUZ • Por ejemplo: los carbohidratos producido por las hojas están en relación a la intensidad luminosa recibida. • Las temperaturas bajas disminuyen a la velocidad de las reacciones enzimáticas.

ALTITUD O LATITUD • La latitud es importante para la producción de grasas. • Por ejemplo: las plantas tropicales presentan mayor contenido de ácidos grasos saturados que las plantas de climas subtropicales.

ALELOPATÍA • Esta interacción puede ser beneficiosa o perjudicial. • Cuando distintas plantas crecen una al lado de la otra, pueden afectar el desarrollo de las hojas o la maduración de los frutos. • Ejemplo: el crecimiento de la belladona es inhibido por plásmas cercanas de mostaza.

ALNUTRICIÓN • Se relaciona con la luz debido a que son organismos autótrofos. • Ejemplo: el contenido de glicósidos del digital es mayor en la tarde que en la noche, ya que hay mayor cantidad de azúcares disponibles para formar glucósidos.

Variación en la concentración de los metabolitos secundarios

Etapas del desarrollo de la planta • Los órganos de las plantas jóvenes o viejas pueden variar en su contenido de metabolitos secundarios. • En muchos casos de los aceites esenciales de las flores son producidos por pelos glandulares y llegan al máximo justo antes de que la flor abra, más que cuando el desarrollo de los pelos glandulares es máximo, para bajar luego de abierta la flor. • En algunos casos el contenido de alcaloides es mayor en plantas jóvenes; pero en general aumenta con la edad de las plantas cuando son perennes.

Variación en la concentración de los metabolitos secundarios Efecto de la preservación y el Procesamiento

Variación en la concentración de los metabolitos secundarios Efecto de almacenamiento Las transformaciones que se producen en el procesamiento son más rápidas pero como el tiempo de almacenamiento puede ser largo, las transformaciones pueden llegar a ser importantes.

CARACTERÍSTICAS DE LOS PRINCIPIOS ACTIVOS

Aceites esenciales

CARACTERÍSTICAS DE LOS PRINCIPIOS ACTIVOS

DIVISIÓN DE LOS METABOLITOS Se agrupan en cuatro clases principales

❖Son derivados del ácido mevalónico. ❖Se encuentra en el reino Vegetal (en hojas, raíces, en la madera).

Las saponinas Las saponinas son compuestos esteroides y glucósidos triterpenos, llamadas así porque tienen propiedades similares al jabón. La capacidad de ser solubles tanto en agua como en lípidos le confiere este nombre. La actividad que realizan y las hace mortales es la interferencia con la asimilación de los esteroles o con la disrupción de las membranas celulares una vez que se encuentran en el torrente sanguíneo.

CARACTERÍSTICAS DE LOS TERPENOS

SINTESIS DE TERPENOS Y SU CLASIFICACIÓN LAS UNIDADES DE ISOPERNO QUE CONTIENEN

FENOLES

Compuestos Fenólicos Son productos que contienen un grupo fenol, muchos sirven como protección contra herbívoros y patógenos, pero también sirven como soporte mecánico, como atrayentes de polinizadores, absorben radiación ultravioleta perjudicial, tienen parte en procesos de simbiosis vegetal (fijación de nitrógeno) o inhiben el crecimiento de plantas cercanas. Y con poca certeza podrían ejercer un efecto regulador sobre el crecimiento de los vegetales. -La presencia de fenoles es una característica de los tejidos vegetales. -Los polifenoles contribuyen al sabor, aroma y color de alimentos y bebidas industriales. Y son utilizados en el curtido de pieles.

LAS ANTOCIANINAS Son flavonoides pigmentados responsables de la mayoría de los colores de las flores y los frutos. Por ello son importantes en la polinización y en la dispersión de semillas. Son glicósidos con un azúcar en posición 3. Cuando las antocianinas carecen de azúcar se denominan antocianidinas. El color de las antocianinas depende del número de grupos hidroxilo y metoxilo en el anillo B y del pH de las vacuolas en las que se almacenan. Algunos ejemplos son pelargonidina (rojo-naranja), cianidina (rojo púrpura) y delfinidina (azul púrpura).

ALCALOIDES