Licenciatura en Ciencias Ambientales - Facultad de ... · de las plantas en sistemas más...

ECOFISIOLOGÍA DE LAS PLANTAS

Licenciatura en Ciencias Ambientales

Ubicación

•Tercer año (Ciclo Profesional) (2003)• Cuarto año (2008) • Bimestral• Otorga 3 créditos (16 clases – 2 clases semanales durante 8 semanas)

Ubicación

•Tercer año (Ciclo Profesional) (2003)• Cuarto año (2008) • Bimestral• Otorga 3 créditos (16 clases – 2 clases semanales durante 8 semanas)

Correlativas en condición regular

Ecología (aprobadas: Botánica agrícola, Climatología agrícola, Edafología y Fisiología de las plantas). Genética (aprobadas: Modelos estadísticos y Fisiología de las plantas)

Correlativas en condición regular

Ecología (aprobadas: Botánica agrícola, Climatología agrícola, Edafología y Fisiología de las plantas). Genética (aprobadas: Modelos estadísticos y Fisiología de las plantas)

Generalidades de la materia

Evaluación

• Cumplir un 75% de asistencia a las clases.• Dos parciales, con opción a un recuperatorio.• Promoción: nota ambos parciales ≥ 6, asistencia ≥ 75 %• Regular: nota ambos parciales ≥ 4, asistencia ≥ 75 %• Asistencia Cumplida: asistencia ≥ 75 %

Evaluación

• Cumplir un 75% de asistencia a las clases.• Dos parciales, con opción a un recuperatorio.• Promoción: nota ambos parciales ≥ 6, asistencia ≥ 75 %• Regular: nota ambos parciales ≥ 4, asistencia ≥ 75 %• Asistencia Cumplida: asistencia ≥ 75 %

Fundamentación

• Nexo entre las materias del Ciclo General y las del Ciclo Profesional, empleando los conocimientos básicos para entender el funcionamiento de las plantas en sistemas más complejos.

• Funcionamiento de los procesos fisiológicos en condiciones naturales, con énfasis en las conexiones bióticas y entre plantas y otros niveles tróficos.

• Elementos básicos de Ecología Molecular

Fundamentación

• Nexo entre las materias del Ciclo General y las del Ciclo Profesional, empleando los conocimientos básicos para entender el funcionamiento de las plantas en sistemas más complejos.

• Funcionamiento de los procesos fisiológicos en condiciones naturales, con énfasis en las conexiones bióticas y entre plantas y otros niveles tróficos.

• Elementos básicos de Ecología Molecular



Objetivos

• Comprender el funcionamiento de procesos ecofisiológicos, con énfasis en las conexiones bióticas y entre plantas y otros niveles tróficos.

• Entender las bases fisiológicas y moleculares de estos procesos y apreciar sus implicancias funcionales.

• Entender los mecanismos que determinan las respuestas ecofisiológicas de las plantas a factores múltiples de estrés.

• Adquirir los elementos básicos para inferir y predecir las respuestas de las plantas a cambios en los factores ambientales en distintas escalas de percepción y complejidad.

Objetivos

• Comprender el funcionamiento de procesos ecofisiológicos, con énfasis en las conexiones bióticas y entre plantas y otros niveles tróficos.

• Entender las bases fisiológicas y moleculares de estos procesos y apreciar sus implicancias funcionales.

• Entender los mecanismos que determinan las respuestas ecofisiológicas de las plantas a factores múltiples de estrés.

• Adquirir los elementos básicos para inferir y predecir las respuestas de las plantas a cambios en los factores ambientales en distintas escalas de percepción y complejidad.


Examen recuperatorio

Examen integrador

Repaso e integración general de la asignatura. Consultas previas al parcial

Procesos ecofisiológicos a nivel de canopeo - Intercepción y uso de la radiación

Procesos ecosistémicos y globales - Influencia del CO2 y la temperatura

Estrés abiótico: influencia del UV-B e implicancias sobre las interacciones bióticas

Integración Unidades 1 a 3 - Examen parcial.

Interacciones entre plantas y microorganismos benéficos

Percepción y respuestas en interacciones planta-patógeno

Interacciones entre competencia y herbivoría

Percepción y respuestas a la herbivoría

Percepción y respuestas a la competencia

Introducción - Concepto de estrés - Percepción de señales, transducción, respuestas

Tema

http://www.agro.uba.ar/users/ecofisio/cartelera.htmhttp://www.agro.uba.ar/users/ecofisio/cartelera.htm

Lambers, Cap. 1

Definiciones. Orígenes de la ecofisiología. Concepto de filtros. Estrés. Respuestas a factores ambientales en distintas escalas de tiempo: Respuesta inmediata; aclimatación; adaptación. Recursos, condiciones, señales. Efectos y respuestas en las relaciones entre las plantas y el ambiente.

1

Unidad 1 Influencia de los factores ambientales sobre los procesos ecofisiológicos

CONTENIDOS DE LA MATERIA

1) Definiciones – Concepto de estrés

Percepción: algunos tipos de receptores

Transducción: ejemplos comunes en plantas

Respuestas: 1) tipos generales de respuestas

2) metabolismo secundario

2) Señales del ambiente

Ecofisiología:

Observaciones ecológicas < -- > Procesos fisiológicos

Patrones ecológicos < -- > Genes y moléculas(ecología molecular)

Orígenes

BiogeografíaAgriculturaEcología – estudios de impacto (CO2, UV, etc.)

Definiciones

Lambers et al. 2nd Ed.

Filtros

Definiciones

Filtros

Lambers et al. 2nd Ed.

Definiciones

Bases del conocimiento

Experimentos: Para qué los hacemos?

Correlaciones: Qué valor informativo tienen?

Definiciones

X

Y

Factores ambientales

Recursos:

Condiciones:

Señales:

Definiciones

Factores ambientales

Recursos: lo que un organismo usa o consume para su crecimiento y mantenimiento. Al hacerlo, reduce la disponibilidadde ese recurso para otros organismos (vg. Competencia) (p. ej., agua, luz, nutrientes).

Condiciones: factores del ambiente que afectan el crecimiento delorganismo pero que no son usados o consumidos (temp, pH, etc.)

Señales: factores del ambiente que el organismo usa como fuentede información (ej. dT, R:RL, fotoperíodo). Pueden ser recursos ocondiciones.

Definiciones

Aphalo and Ballaré 1995

Definiciones

Estrés

Factor del ambiente (biótico o abiótico) que reduce la tasa de un procesofisiológico (crecimiento, fotosíntesis) respecto de la potencial.

Definiciones

Operativamente:

FACTOR QUE RESTRINGE EL CRECIMIENTO

(Grime)

No existe una definición externa e independiente del tipo de requerimientos de una planta. Lo que es un nivel adecuado de un factor para una especie puede ser un exceso para otra.

Nivel de unProceso (ej,Fotosíntesis)

0

1

Agua disponible en el suelo (PMP-CC)

100

Déficit = Precipitacion < ET

ESTRÉS

DEFICIT

Definiciones

Déficit no es sinónimo de estrés

Respuestas de las plantas al estrés

Se distinguen tres respuestas distintas de las plantas al estrés en función del cambio en la escala temporal:

1. Respuesta al estrés

Efecto negativo inmediato sobre un procesos fisiológico

2. Aclimatación (plasticidad fenotípica)

Ajuste morfológico y fisiológico de la planta individual (p. ej., compensa la caída en la tasa de un proceso luego de la exposición al agente de estrés)

3. Adaptación

Respuesta evolutiva que resulta de un cambio en la frecuencia génica de una población, tendiente a una compensación morfológica y fisiológica ante la caída en el desempeño de un proceso en condiciones de estrés

segundos – horas(órganos)

días – semanas(ciclo de vida de un individuo)

Tiempo evolutivo(varias generaciones)

Definiciones

Tas

a d

el P

roce

so

Min Día Mes Generación TiempoEvolutivo

Estrés

Respuesta al estrés

Aclimatación

AdaptaciónCompensaciónHomeostática

Definiciones

Respuestas de las plantas al estrés

FACTORES MÚLTIPLES DE ESTRÉS

DÉFICIT HÍDRICO

(P < 100 mm) DÉFICIT NUTRICIONAL

ESTRÉS LUMÍNICOESTRÉS TÉRMICO (heladas)

Factores múltiples de estrés


Marcos teóricos para el análisis del efecto de factores múltiples

1. Factores limitantes (Liebig, s. XIX)

Las plantas están limitadas por un factor a la vez; aquel que es mas escaso en términos de requerimientos relativos

Nivel de un factor

resp

uesta

Respuesta lineal, el proceso está limitado porel factor

Respuesta no lineal,Comienza a estar limitado por otro factor(disminuye eficiencia)

SUPUESTO PRINCIPAL: Efectos aditivos e independientes, no hay interacciones entre factores

Nitrógeno relativo (%)

Bio

masa p

or

Pla

nta

(g

)

Fósforo al 100 %

Fósforo al 15 %

Existe respuesta al segundo factor aúna niveles muy bajos de N

Salisbury, 1975 en: Salisbury & Ross, 2000. Fisiología de las Plantas


Marcos teóricos para el análisis del efecto de factores múltiples

2. Limitaciones múltiples o colimitación


Ejemplos de interacciones

1. Ante una limitación por N, el agregado de P puede promover el crecimiento en profundidad de raíces y permitir a la planta acceder a N que se encuentra a mas profundidad.

2. El aumento de la disponibilidad de agua acelera la mineralización microbiana de N y facilita el flujo de nutrientes del suelo a la planta, etc.

3. Limitaciones nutricionales restringen la tasa de crecimiento de las plantas y evitan el agotamiento rápido de la reserva de agua en situaciones que dependen del agua acumulada en el suelo (ej. clima mediterráneo).

4. Déficit hídrido protege a plantas de heladas: producción de moléculas “de protección” (e.g. dehidrinas, heat shock proteins); las heladas producen efectos semejantes al stréss hídrico.

5. Compuestos protectores frente a alto UV pueden tener funciones anti-herbívoro.

Señales del ambiente:percepción, transducción y respuestas






Aph

alo

& B

alla

ré19

95

Señales del ambiente: introducción

Las plantas perciben señales del medio que las rodea, y son capaces de integrar

una multitud de estímulos y generar respuestas complejas a dichos estímulos.


Existen una enorme cantidad de factores,

bióticos y abióticos, que pueden afectar el

crecimiento y desarrollo de las plantas.

El estudio de la influencia de los factores

ambientales se puede estudiar a distintos

niveles de organización: ecosistema,

población, individuo, o …


… a nivel celular.

Los eventos que ocurren en las

células pueden agruparse en:

Percepción de la señal

Cadena de transducción

de la señal

Respuestas

Señales del ambiente: Percepción

• Para que se genere una respuesta a una señal, es necesario en

primer lugar detectar la señal.

• En algunos caso la señal puede ser percibida en forma relativamente

inespecífica (ej., daño generado por radiación UV-B) o ser la consecuencia

de otro proceso (por ej. las relaciones NAD+/NADPH o ADP/ATP, que son

modificadas por la luz).

• Para una gran cantidad de estímulos existen receptores

específicos.


Los receptores pueden

• estar asociados a membranas

• ser solubles

• reversibles

• saturables

• selectivos


Tres tipos comunes de receptores:

(A) Ligados a proteína G

(B) Ligados a enzima

(C) Canales iónicos


La proteína G puede activar enzimas, por ejemplo las fosfolipasas C y A

Ejemplo 1:

activación de

fosfolipasas C

mediante

proteína G




La proteína G puede activar enzimas, por ejemplo las fosfolipasas C y A

Ejemplo 2: activación

de fosfolipasas A

mediante proteína G



Ejemplo 1: receptor de etileno

(autofosforilación)



Ejemplo 2: receptor de R:RL (autofosforilación)



Ejemplo 3: receptores de auxinas y ácido jasmónico (E3 ligasas)

Auxinas

Ácido Jasmónico


(C) Canales iónicos

Señales del ambiente: Transducción

Existe una gran cantidad de moléculas involucradas en la

transducción de las señales (mensajeros secundarios)

Dos de los principales elementos en las cadenas de

transducción de señales en plantas son:

• el Ca2+

• las quinasas de proteínas


• el Ca2+

Al ser un mensajero

secundario importante en

numerosas respuestas, las

concentraciones

citoplasmáticas de Ca2+ se

encuentran altamente

reguladas, y presentan

valores relativamente

bajos.


• el Ca2+

En respuesta a una señal se

abren los canales de Ca2+,

y éste difunde según su

gradiente electroquímico

Ca2+ ATPasas y

probablemente antiportes

Ca2+/H+ restauran los

valores citoplasmáticos


• el Ca2+

Onda de Ca2+ generada en un tejido a partir de la

aplicación de estrés por frío en un cotiledón (asterisco

en la primera foto)


• el Ca2+

¿Cómo es posible que un mismo mensajero secundario esté involucrado en la transducción de

distintas señales, y producir distintas respuestas?

En parte es debido a diferencias del lugar donde ejerce su acción (distintos tejidos, edad,

momento del ciclo de vida de la planta, presencia de otros mensajeros secundarios, etc.)

Se sabe o se piensa que el calcio está involucrado en la transducción de las señales de:

golpes, viento, shock térmico, elicitores fúngicos, daño mecánico, estrés

oxidativo, luz roja, luz azul, anaerobiosis, ABA, campos eléctricos, estrés

osmótico, nutrición mineral


• el Ca2+

Por otro lado, la intensidad, duración, posición intracelular o patrón de oscilación de la

“onda de Calcio” pueden ser característicos en una determinada señal.


• las quinasas de proteínas (protein-kinases)

Son proteínas capaces de fosforilar y de esta manera alterar la actividad de otras proteínas.

Transfieren un fosfato desde el ATP a

residuos aminoacídicos (serina, treonina

o tirosina) de las proteínas blanco

Su efecto está controlado por fosfatasas

específicas que remueven el fosfato

agregado

Suelen existir cadenas de fosforilaciones

secuenciales


• las quinasas de proteínas (protein-kinases)

¿Por qué sería necesaria la existencia de

numerosos elementos en la cadena de

transducción de una señal, en lugar de una

respuesta directa (p. ej., que un receptor

active directamente a un determinado gen)?

• Una quinasa activada puede fosforilar a

cientos de sustratos, amplificando una señal

débil.

• La especificidad de las distintas quinasas

es variable. En general las MAPKKK son

capaces de fosforilar numerosos sustratos,

mientras que las MAPK son mucho más

específicas. Esto permite que las distintas

señales no generen respuestas lineales sino

que se genere una red en las cadenas de

transducción.


• Las dos figuras de abajo pretenden enfatizar que las respuestas no son lineales. Una

misma señal puede activar varias vías de señalización, distintas señales pueden activar la

misma vía, y la transducción de distintas señales, al tener actores comunes, pueden

interaccionar entre sí (“cross talk”).


Algunos aspectos comunes en las redes que controlan respuestas plásticas de las plantas

• Señalización redundante

• Activación de respuestas por inactivación de elementos represores

• Modulación de la respuesta por mecanismos de feedback negativo

Bal

laré

2009

, PC

E

Señales del ambiente: Respuestas

Las señales percibidas por las plantas

generan respuestas, es decir cambios en

algún/os atributo/s.

Señales del ambiente: Respuestas

Si un perro tiene sed, busca un lugar para

tomar agua.

Si encuentra un

competidor, ladra.

Las plantas son organismos sésiles (sujetos a

un sustrato), lo que limita en gran medida las

respuestas comportamentales que son capaces

de desarrollar.

Sin embargo, a pesar de la imposibilidad de

cambiar de lugar, son capaces de una enorme

cantidad de respuestas que les permiten ajustar

su fenotipo a las condiciones ambientales en las

que se desarrollan.

Señales del ambiente: Respuestas (morfológicas)

A diferencia de los animales, que nacen básicamente ya desarrollados

y en gran medida solamente aumentan su tamaño a lo largo de su

vida, …

… las plantas crecen y se

desarrollan a lo largo de

toda su vida.

En gran medida esto es

posible gracias a su

estructura modular

(fitómeros).

Señales del ambiente: Respuestas (químicas)

Algunas de las respuestas a señales del ambiente fueron cubiertas en la materia

Fisiología de las Plantas. En general (aunque no exclusivamente) eran respuestas

asociadas al metabolismo primario.

Metabolitos primarios: se encuentran en todas las plantas y cumplen funciones

metabólicas esenciales.

Si bien no existe una diferencia clara y concisa entre metabolismo primario y

secundario, en forma muy general se puede utilizar la aproximación que sigue.

Metabolitos secundarios (productos naturales): con estructuras enormemente

variables, en general se encuentran presentes en grupos taxonómicos limitados, no

cumplen funciones metabólicas esenciales, pero tienen un desempeño preponderante

en las interacciones ecológicas de las plantas con el ambiente.

Señales del ambiente: Respuestas (morfología vs. química)

De: KERRY L. METLEN, ERIK T. ASCHEHOUG & RAGAN M. CALLAWAY, PCE 2009

Señales del ambiente: Respuestas – Metabolismo secundario

Los metabolitos secundarios son extraordinariamente

diversos en estructura. De la misma manera, su función

incluye un muy amplio abanico de roles ecológicos.

• Los principales grupos de metabolitos secundarios son tres:

terpenoides, alcaloides y compuestos fenólicos.

• Se encuentra descriptos alrededor de 25.000

terpenoides, 12.000 alcaloides y 8.000 fenólicos.

• Entre muchos otros roles, se pueden mencionar:


• Colores de flores (muchos compuestos fenólicos)

• Olores (muchos terpenoides)

• Compuestos antiherbívoros (tóxicos) (alcaloides, fenólicos,

terpenoides)

• Compuestos antifúngicos/antimicrobianos. Por ejemplo

taninos y ligninas (fenólicos).

• Interacción con organismos del suelo, por ejemplo

nematodos o rhizobium (flavonoides).


Además de la gran cantidad de roles ecológicos realizados por

los metabolitos secundarios, revisten mucha importancia para

el hombre.

Los cultivos son fuente de energía y biomasa (proteínas,

lípidos, hidratos de carbono, macro y micronutrientes). Estas

funciones son cumplidas en gran medida por los productos

del metabolismo primario de las plantas.

Pero no hay que olvidar la importancia de los compuestos

naturales en la vida y la historia de la humanidad: especias,

hierbas aromáticas, lociones, remedios, etc.


FenilpropanoidesFenilpropanoides FlavonoidesFlavonoides

CumarinasCumarinasLigninasLigninas TaninosTaninos

Terpenoides Alcaloides Fenólicos

SesquiterpenosSesquiterpenos

DiterpenosDiterpenos

TriterpenosTriterpenos

~ 25.000 compuestos ~ 12.000 compuestos ~ 8.000 compuestos

TetraterpenosTetraterpenosMonoterpenosMonoterpenos

OPPDerivan del isopentenil pp

COOH

NH2

Derivan de la fenilalaninaOrigen diverso

Bonus: ejemplos de metabolitos secundarios


Terpenoides




~ 25.000 compuestos



Isopentenil PP Dimetil alil PP

OPP OPP

Geranil geraniol PP Farnesil PP EscualenoFitoeno

OPP OPP

OPP

Monoterpenos(C10)

Diterpenos(C20)

Sesquiterpenos(C15)

Triterpenos(C30)

Tetraterpenos(C40)

2X2X 2X

Geranil PP

La estructura básica de los terpenoides se encuentra

generada por polimerización, cuyas unidades básicas

son dos isómeros de 5 carbonos (IPP y DMAPP)


Terpenoides




~ 25.000 compuestos



Los monoterpenos suelen ser volátiles.

Muchos con olores cítricos.

Monoterpenos(C10)

Citral A

CHO

Geraniol

CH2OH

Linalol

OH

LimonenoAlcanfor

O

β-pinenoα-pineno

Citronelal

CHO

Cineol

O

LemongrassIrritante.

Bergamot, carrot, coriander, lavender, lemon, lime, nutmeg, orange, rose, blueberry and blackberry Geranio.Olor a rosas. Antioxidante. Repelente de insectos. Posible acción anticancer. Perfumería. Señalización en abejas.

cilantro, bergamota, menta, laurel, canela, cítricos. Olor agradable

Cítricos.Olor de cítricos.

Cinnamomum camphora. Repelente de insectos, antimicrobiano, bálsamo (similar al mentol).

Eucalyptus, Cymbopogon.Insecticida.

Pinos.Insecticida.

Cymbopogon citratus

Eucayptus citriodora

Cardamomo, eucaliptus.Cocina, perfumería, reduce inflamaciones. Atractandede abejas en orquídeas.

Elettaria cardamomum


Terpenoides




~ 25.000 compuestos



Los diterpenos dan origen a moléculas

sumamente importantes para las plantas

Diterpenos(C20)

Geranil geraniol PP

OPP

Fitol

CH2OH

CH2OPP

Copalil PP

Kaureno

COOHCHO

GA12-aldehído

Giberelinas

Ácido abiético. Pinos.Insecticida. Componente primario de la resina inducida por daño en grandfir (Abies grandis).

SireninaCH2OH

H2OH


Terpenoides




~ 25.000 compuestos



Los sesquiterpenos son en

general muy volátiles.

Varias coníferas. Olor de manzana verde. Repele insectos. Feromona de algunos insectos. En manzana se induce por etileno

Farneseno

Sesquiterpenos(C15)

Muy variados.Cítricos. Insecticida, antimicrobiano, feromona de algunos insectos.

(+)-germacreno

Matricaria recutita.Anti-irritante, fragancia floral, aumenta la penetración cutánea. Antimicrobiano.

Bisabolol

OH

Matricaria recutita

Varias coníferas.Feromona de hongos.Atrae las gametas masculinas.

Cedrol

OH

Varias coníferas.Efecto sedante.

Biciclogermacreno

ZingilberenoSesquifelandreno

β-bergamoteno

α-bergamoteno Cariofileno HumulenoEndesmol

OH


Terpenoides




~ 25.000 compuestos



Triterpenos(C30)

Solanáceas. Induce apoptosis en células cancerosas del páncreas. Antioxidante. Antiinflamatorio.

OH

Taraxasterol

N

OGal

Gluc

Rhamα-solanina

O

OGal

N

GlucGlucXyl

Tomatina

Solanáceas. Dos glicoalcaloidesderivados de triterpenos. Gusto amargo. Tóxicos.

Tetraterpenos(C40)

β-caroteno

OH

OH

O

O

Violoxatina

ZeaxatinaOH

OH

Ácido absícico(ABA)

OOH

OHO

Licopeno











COOH

NH2





Fenólicos

~ 8.000 compuestos COOH

NH2

Derivan de la fenilalanina

C6 C3

Fenólicos sencillos Flavonoides

Taninos condensadosLigninas

C6 C3 C6 C1

C6 C3n

C6 C3 C6

C6 C3 C6n

COOH

NH2

Fenilalanina

COOH

Ác. cinámico

PAL

CHS




Fenólicos


NH2


CumarinasCumarinas

O

OH

O

Umbeliferona

O

O

Cumarina

O

O

H3COOH

Escopoletina

Aegopodium

Dipteryx odorata

Avena sativa Muchas. Amarillo. Controla bacterias. Antifúngico. Regula la presión sanguínea.

Apiáceas (umbelíferas). Zanahoria, coriandro. Amarillo. Protector solar (UV). Se usa en lociones.

Varias - Dipteryx odorata (árbol leguminoso del trópico), lavanda. Pesticida, funguicida. Tóxico para humanos.




Fenólicos


NH2


Flavonoides

O

O

OH

OH

OH

FLAVONA

O

O

OH

OH

OH

OH

FLAVONOL

O

O

OH

OHOH

ISOFLAVONA

O+

OH

OH

OH

O-Azucar

ANTOCIANINA

O+

OH

OHOH

ANTOCIANIDINA

PelagordinaCianidinaDelfinidinaPeonidinaPetunidina

4´-OH3´-OH, 4´-OH3´-OH, 4´-OH, 5´-OH3´-OCH3, 4´-OH3´-OCH3, 4´-OH, 5´-OCH3

Estructura básica dedistintos flavonoides

COOH

OH

Ác. p-cumárico

OH

O

OH

OH

OH

Tetrahidroxichalcona

O

O

OH

OH

OH

OH

OH

Quercetina

O

O

OH

OH

OH

O-Rutinosido

OH

Rutina

O

O

OH

OH

OH

OH

Kaempferol

3 Malonil-CoA

CHS




Fenólicos


NH2


Flavonoides

O

O

OH

OH

OH

FLAVONA

O

O

OH

OH

OH

OH

FLAVONOL

O

O

OH

OHOH

ISOFLAVONA

O+

OH

OH

OH

O-Azucar

ANTOCIANINA

O+

OH

OHOH

ANTOCIANIDINA

PelagordinaCianidinaDelfinidinaPeonidinaPetunidina

4´-OH3´-OH, 4´-OH3´-OH, 4´-OH, 5´-OH3´-OCH3, 4´-OH3´-OCH3, 4´-OH, 5´-OCH3

Estructura básica dedistintos flavonoides

Ejemplos de antocianas


Flavonoides

Has

san

& M

athe

sius

, JE

B 2

012











COOH

NH2



Alcaloides

~ 12.000 compuestos

Origen diverso

Aislada por primera vez en 1806 por Friedrich Sertürner

Los alcaloides son un grupo muy

numeroso y variado de compuestos que

contienen nitrógeno, en general en

anillos heterocíclicos.

Las rutas biosintéticas por las que se

generan los alcaloides en plantas son

extremadamente diversas.

El uso de la morfina es muy antiguo.

Diosa del sueño, 1200 A.C.


Geranil PPOPP Terpenos(C10)El que sigue es un ejemplo de

alcaloides derivados de un único

precursor (Estrictosidina).


Catharanthus roseus

Vinblastina: Varias. Se une a la tubulina, e inhibe la formación de microtúbulos. Se usa en quimioterapia. Se investiga bastante.

Ajmalicina: Rauwolfiaserpentina, Catharanthusroseus. Antimicótico.

Rauwolfia serpentina

Cinchona sp.

Quinina: Cinchona sp. (Árbol de sudamérica). Antimalaria. Analgésico. Antiinflamatorio.


Catharanthus roseus

Strychnos nux vomica

Pausinystalia yohimbe

Vinca minor

Estricnina: Strychnos nuxvomica. Extremadamente tóxico. Sistema nervioso. Muy amargo (1ppm). Roedores.

Yohimbina: Catharanthus roseus(Vicaria. Pequeño arbusto perennifolio de hasta 60 cm de altura), Pausinystalia yohimbe (árbol africano). Aumenta la presión sanguínea y el ritmo cardíaco. Dicen que sirve para tratar la disfunción eréctil.

Vincamina: Vinca minor, Catharanthus roseus. Vasodilatador, incrementa el flujo sanguíneo hacie el cerebro.

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