FARMACOGNOSIA II 2013 Profª. Ana Carla Gheller QUIMIOSSISTEMÁTICA OU QUIMIOTAXONOMIA Reino Plantae ou Metaphyta O reino das plantas é constituído de organismos pluricelulares, eucariontes, autótrofos fotossintetizantes. Famílias unidades taxonômicas apresentam um determinado número de características em comum gêneros e estes Espécies morfológicas químicas por uma ou mais formam espécies. possuem centenas de características externas e internas genéticas embriológicas classificá-las em diferentes táxons. Briófitas ex: Musgos e hepáticas (AVASCULARES) CRIPTÓGAMAS (SEM SEMENTES) Pteridófitas ex: Samambaias e avencas (VASCULARES) Gimnospermas ex: Pinheiro do Paraná (SEM FRUTOS) FANERÓGAMAS (COM SEMENTES) Angiospermas (COM FRUTOS) qualquer planta que produz fruto (ex: mangueira, cajueiro, laranjeira, abacateiro...) hepáticas Briófitas Gimnosperma Pteridófita Angiosperma Briófitas Briófitas (do gergo bryon: 'musgo'; e phyton: 'planta') são plantas pequenas, geralmente com alguns poucos centímetros de altura, que vivem preferencialmente em locais úmidos e sombreados. Devido a ausência de vasos condutores de nutrientes, a água absorvida do ambiente e é transportada nessas plantas de célula para célula, ao longo do corpo do vegetal. musgos hepáticas Briófitas musgos musgos Pteridófita A palavra pteridófita vem do grego pteridon, que significa 'feto'; mais phyton, 'planta'. Observe como as folhas em brotamento apresentam uma forma que lembra a posição de um feto humano no útero materno. Ao longo da história evolutiva da Terra, as pteridófitas foram os primeiros vegetais a apresentar um sistema de vasos condutores de nutrientes. A maioria das pteridófitas é terrestre e, como as briófitas, vivem preferencialmente em locais úmidos e sombreados. Pteridófita (samambaia) Pteridófitas Samambaiaçu soros da samambaia Xaxim Gimnospermas As gimnospermas (do grego Gymnos: 'nu'; e sperma: 'semente') são plantas terrestres que vivem, preferencialmente, em ambientes de clima frio ou temperado. Há produção de sementes: elas se originam nos estróbilos femininos. No entanto, as gimnospermas não produzem frutos. Suas sementes são "nuas", ou seja, não ficam encerradas em frutos. Gimnospermas Angiosperma A palavra angiosperma vem do grego angeios, que significa 'bolsa', e sperma, 'semente'. Essas plantas representam o grupo mais variado em número de espécies entre os componentes do reino Plantae ou Metaphyta. As angiospermas produzem raiz, caule, folha, flor, semente e fruto. Considerando essas estruturas, perceba que, em relação às gimnospermas, as angiospermas apresentam duas "novidades": as flores e os frutos Agentes Polinizadores nas Angiospermas Metabolismo Vegetal A presença restrita de determinados grupos químicos nos vegetais quimiotaxonomia. Metabolismo Vegetal • De Candolle (1816) plantas diferentes nascidas em solos idênticos continham produtos diferentes enquanto que plantas análogas nascidas em solos formavam produtos análogos completamente diferentes considerou a composição química como um caráter taxonômico. • Propôs as bases da moderna ecologia bioquímica alelopatia observação interação de insetos com grupos de plantas. • Compostos presentes em certos grupos de plantas estudos sobre evolução. • Grupos não relacionados denomina-se • Grupos relacionados similaridades morfológicas convergência ou paralelismo. divergência conhecimento químico SOLUÇÃO QUIMIOTAXONOMIA. METABOLISMO BÁSICO Uma das características dos seres vivos é a presença de atividade metabólica. METABOLISMO = conjunto de reações químicas que ocorrem no interior das células. PLANTAS: • Primário. • Secundário. • QUIMIOTAXONOMIA fornece dados para reestruturação de sistemas de classificação ETNOFARMACOLOGIA aliado à novos fármacos. BIOTECNOLOGIA Metabolismo básico e origem dos metabólitos secundários Metabolismo primário Conjunto de processos metabólicos que desempenham uma função essencial no vegetal, tais como a fotossíntese, a respiração e o transporte de solutos. Os compostos envolvidos no metabolismo primário possuem uma distribuição universal nas plantas: • • • • Aminoácidos; Nucleotídeos; Lipídios; Carboidratos. Metabolismo secundário Origina compostos que não possuem uma distribuição universal, pois não são necessários para todas as plantas. Como consequência prática, esses compostos podem ser utilizados em estudos taxonômicos (quimiosistemática). Embora o metabolismo secundário nem sempre seja necessário para que uma planta complete seu ciclo de vida, ele desempenha um papel importante na interação das plantas com o meio ambiente. PRODUTOS SECUNDÁRIOS: Possuem um papel contra: • a herbivoria; • ataque de patógenos; • competição entre plantas e; • atração de organismos benéficos como polinizadores, dispersores de semente e micro-organismos simbiontes. PRODUTOS SECUNDÁRIOS: 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. Existem três grandes grupos de metabólitos secundários: terpenos, compostos fenólicos e alcaloides. COMPOSTOS FENÓLICOS Muito do sabor, odor e coloração de diversos vegetais que apreciamos são gerados por compostos fenólicos. Os compostos fenólicos não são apenas atrativos para nós, mas também para outros animais, os quais são atraídos para polinização ou dispersão de sementes. aldeído cinâmico da canela (Cinnamomum zeyllanicum) TERPENOS Cada unidade básica dos terpenos assemelha-se mais a uma peça de lego , do que propriamente um monômero. TERPENOS ALCALOIDES Os alcaloides são compostos orgânicos cíclicos que possuem pelo menos um átomo de nitrogênio no seu anel. Notar que uma característica comum dos alcaloides é a presença de nitrogênio no anel carbônico. Essa estrutura indica que os alcaloides são derivados de aminoácidos. CONCLUSÃO • A presença de vários princípios ativos nos extratos vegetais é explicada pelo fato das plantas normalmente desenvolvem uma série de metabólitos com funções complementares na defesa contra pragas e doenças. – Essa estratégia impede o desenvolvimento de resistência por parte dos organismos maléficos. BIBLIOGRAFIA SIMÕES, C. M. O.; SCHENKEL, E. P.; GOSMANN, G.; DE MELLO, J. C. P.; MENTZ, L. A.; PETROVICK, P. R. Farmacognosia: da planta ao medicamento. 6. ed. Porto Alegre: Editora da UFRGS; Florianópolis: Editora da UFSC, 2007. LEITE, J. P. V. Fitoterapia: bases científicas e tecnológicas. São Paulo: Atheneu, 2009. ROBBERS, J. E.; SPEEDIE, M. K.; TYLER, V. E. Farmacobiotecnologia. São Paulo: Premier, 1997. Farmacognosia e