Metabolismo secundario

Definición
v El METABOLISMO SECUNDARIO se refiere a la serie de
conversiones químicas que tienen lugar en los organismos
inferiores que dan lugar a la producción de sustancias que
permiten que la comunicación entre individuos, la defensa
ante depredadores y la reproducción puedan tener lugar en
ausencia de mecanismos sensoriales desarrollados.

v Los productos que se generan a partir del metabolismo
secundario, llamados precisamente METABOLITOS
SECUNDARIOS, son quienes controlan estas señales.
v Las diferentes familias de especies de individuos
normalmente generan compuestos con una estructura similar,
evidentemente generados como consecuencia de la
evolución.
Definición

v Un ejemplo son plantas del género Salvia, quienes generan
diterpenoides con una estructura apreciablemente similar.
Definición

v Los metabolitos secundarios
exhiben (aparentemente) las
más diversas estructuras; sin
embargo, su síntesis puede
cinrcunscribirse a tres rutas
metabólicas de síntesis
principales: la RUTA DEL ÁCIDO
SHIKÍMICO, la RUTA DEL
ACETATO-MALONATO (que
genera los compuestos llamados
POLICÉTIDOS) y LA RUTA DEL
ACETATO-MEVALONATO (que
da lugar a los TERPENOIDES)
Rutas metabólicas

v Los encargados de llevar a cabo tales estudios son los Químicos
de productos Naturales, en ocasiones llamados Fitoquímicos.
Colaboran a menudo con los Biólogos, en particular con los
Ecólogos, para establecer los mecanismos involucrados en la
convivencia entre especies en un ecosistema.
Dr. Alfonso Romo de Vivar Romo
1928 –
Instituto de Química, UNAM
Rutas metabólicas

v Por la parte química, es necesario aislar, caracterizar y llevar a
cabo ensayos con los metabolitos secundarios para establecer la
función que puedan estar desempeñando. Es un trabajo difícil
que, en muchas ocasiones, no ofrece respuestas contundentes
desde la perspectiva ecológica.
Rutas metabólicas

v Los metabolitos secundarios pueden influir en el crecimiento,
supervivencia o reproducción de otros organismos; a tal
comportamiento se le define como ALELOPATÍA y pueden
conllevar a efectos benéficos (ALELOPATÍA POSITIVA) o efectos
perjudiciales (ALELOPATÍA NEGATIVA) a los organismos
receptores.
Rutas metabólicas

v Los monoterpenos son los principales componentes de los
aceites esenciales de los vegetales y son ellos los inhibidores de
crecimiento más abundantes que han sido identificados en las
plantas superiores. Son conocidos por su potencial alelopático
contra malezas y plantas de cultivo.
Rutas metabólicas

v Entre los compuestos más frecuentes con actividad alelopática se
pueden citar el alcanfor, α y β-PINENO (1 y 2, respectivamente)
y el 1,8-CINEOL (3). Dentro de las plantas que los producen
pueden citarse los géneros Salvia, Amaranthus, Eucalyptus,
Artemisia, y Pinus.
1 2
3
Rutas metabólicas

V  CARBOHIDRATOS, constituidos por polihidroxialdehídos,
polihidroxicetonas y compuestos relacionados.
MAPLE O ARCE DE MIEL
(Acer saccharinum)
α-D-glucosa
Componentes químicos de interés

V  PRÓTIDOS, formados por compuestos de naturaleza proteica.
SEMILLA DE RICINO
(Ricinus communis)
Las semillas de ricino
contienen ricina, una
glucoproteína muy tóxica
(el aceite de ricino no la
contiene).

V  GLUCÓSIDOS CIANOGÉNICOS, sustancias que pueden
hidrolizarse en el organismo cuando se ingieren transformándose
en HCN.
ALMENDRA
(Prunus amygdalus)
Amignalina

V  FENOLES, sustancias químicamente agresivas en la que hay una
unión entre un anillo aromático y un grupo OH.
EUCALIPTO
(Eucalyptus globulus)
Ácido cafeico

V  CUMARINAS, sustancias heterocíclicas muchas de las cuales
poseen propiedades anticoagulantes.
TRÉBOL DE OLOR
(Melilotus officinalis)
Cumarina

V  FLAVONOIDES, anillos heterocíclicos con oxígeno como
heteroátomo benzofusionados y fenilsustituidos.
JAMAICA
(Hibiscus sabdariffa)
Cianidina 3-sambubósido,
fármaco antihipertensivo.

V  TANINOS, anillos heterocíclicos con oxígeno como heteroátomo
benzofusionados y fenilsustituidos.
AGALLAS DE ENCINOS Y ROBLES
(Quercus infectoria)
Poseen propiedades
antidiarreicas y
astringentes.

V  QUINONAS Y DERIVADOS ANTRACÉNICOS, formados a partir de
la ruta de los policétidos.
CORNEZUELO DEL CENTENO
(Claviceps purpurea)
Antraquinona.

V  ISOPRENOIDES, formados a partir de unidades de isopreno por la
ruta del acetato-mevalonato, principalmente.
TEJO
(Taxus brevifolia)
Taxol, diterpenoide con
propiedades
anticancerígenas potentes.

V  ALCALOIDES, sustancias con propiedades básicas.
AMAPOLA, ADORMIDERA
(Papaver somniferum)
Morfina, alcaloide que
abate el dolor y la tos. Es
droga de abuso.

COCA
(Erythroxylum coca)
Cocaína, que hace que la
gente soporte mejor el
cansancio. Es droga de
abuso.

CAFÉ, CAFETO
(Coffea sp.)
Cafeína, que permite
relajarse y abatir el sueño.

ANÍS ESTRELLADO O SHIKIMI (Illicium verum)
Ruta del ácido shikímico

v La ruta del ácido shikímico es una ruta alternativa que provee
la formación de compuestos aromáticos: L-fenilalanina, L-
tirosina y L-triptófano.
v La emplean organismos y plantas pero no animales.
v Un intermediario clave es el ÁCIDO SHIKÍMICO 1. Uno de los
organismos a partir del cual se aísla es del fruto del anís
estrellado, Illicium verum.
1
HO
HO
OH
CO2H
Definición

D-eritrosa-4-fosfato
Fosfoenol piruvato
DAHP
(forma hemicetálica)
reacción
aldólica
reacción
aldólica
ácido shikímico ácido 3-deshidroshikímico ácido 3-deshidroquínico ácido quínico
deshidratación
y enolización
oxidación
y enolizaión
ácido protocatéquico ácido gálico
E1: DAHP sintasa
E2: 3-deshidroquinato sintasa
E3: 3-deshidroquinasa
E4: shikimato deshidrogenasa
E5: quinato deshidrogenasa
E6: 3-deshidroshikimato deshidratasa
Ruta
biogenética

v A partir de la ruta del ácido shikímico se generan metabolitos
secundarios de interés y con actividad biológica, a saber:
fenoles sencillos, ácidos fenólicos, cumarinas, lignanos,
flavonoides, antocianos y taninos.
Definición

v Es originaria de la zona de
Totonacapan (Papantla de
Olarte, Cazones, Gutiérrez
Zamora, Tecolutla, Coatzintla,
Poza Rica de Hidalgo) en el
estado de Veracruz de Ignacio
de la Llave.
v Desafortunadamente, México ha
dejado de ser país líder en la
producción de esta orquídea, y
hoy es superado por Tahití,
Madagascar e Indonesia. VAINILLA
(Vanilla planiflora)
Fenoles sencillos: vainillósido

v Los fenoles sencillos son poco
frecuentes; se encuentran en la planta
como heterósidos. En un heterósido
un resíduo de un metabolito (el
aglicón o aglicona) se halla unido a
un azúcar; éste es el caso del fenol
sencillo VAINILLÓSIDO, 3, hallado en
los frutos de la vainilla. Los
heterósidos se pueden hidrolizar,
dando el azúcar y el metabolito libre.
O
OH
OH
OH
O OCH3
O
H
HO
VAINILLA
(Vanilla planiflora)
3
Fenoles sencillos: vainillósido

v La vainilla como tal no posee un aceite esencial; el fruto verde
recién cortado, no obstante, durante el proceso de desecación y
con la ayuda de una enzima de la propia planta (β-glucosidasa), se
hidroliza el heterósido liberándose el aglicón: la VAINILLINA 10.
Éste es el componente principal del “aceite de vainilla”.
H O
OCH3
O-glucosa
H O
OCH3
OH
9 10
Monoterpenoides: vainillósido

v La vainilla tiene propiedades estomacales, digestivas (aumenta las
secreciones salivares y gástricas), y coleréticas.
v Se emplea como saborizante, aromatizante en formas
farmacéuticas por vía oral y como condimento.
v El nombre de vainilla fue dado por los españoles por la forma de
pequeña vaina del fruto. Los mexicas se lo adicionaban al
chocolate.
Monoterpenoides: vainillósido

v Pueden encontrarse en las plantas como derivados del ácido
benzoico (C6H5CO2H) o del ácido cinámico
(C6H5CH=CHCO2H). Ejemplo del primer caso es el ÁCIDO
SALICÍLICO 4 y del segundo el ÁCIDO CAFEICO 5.
4
5
EUCALIPTO, DÓLAR
(Eucalyptus globulus)
CO2H
OH
CO2HHO
HO
SAUCE
(Salix sp.)
Ácidos fenólicos

v Las cumarinas se hallan
ampliamente distribuidas en el
reino vegetal. Hay sin
embargo determinadas
familias que las poseen en
gran cantidad: leguminosas
(fabáceas), rubiáceas, rutáceas,
asteráceas, umbelíferas,
apocináceas y compuestas.
Son célebres algunas de ellas
por poseer propiedades
anticuagulantes, como la
warfarina 7, empleada en
rodenticidas.
7
Cumarinas

v Los flavonoides están
ampliamente distribuidos
entre los vegetales superiores,
sobretodo en partes aéreas:
hojas, flores y frutos. Alguns
flavonoides son responsables
del color amarillo de las
flores (del latín flavus,
amarillo). Las principales
familias que contienen
flavonoides con las rutáceas,
poligonáceas, compuestas y
umbelíferas.
GIRASOL
(Heliantus annus)
Flavonoides

O
A
B
C
O
O
A
B
C
O
O
OH
O O
O O
R
O
OH
O
O
Flavano Flavona Flavonol
Flavanona Flavanonol Chalcona Isoflavonoides
Flavonoides

v La planta fósil ginkgo (habitante de la Tierra al menos desde el
Pérmico, hace 280 millones de años), posee flavonoides en su
composición, entre ellos, quercetina 13, kampferol 14 y luteolina
15.
GINKGO
(Ginkgo biloba)
O
O
OH
OH
HO
OH
OH
OH
O
O
OH
OH
HO
OH
O
OOH
HO
OH
OH
13 14
15
Flavonoides

v Algo tiene el ginkgo: existe desde el Pérmico hace 280 millones
de años.
v Fue uno de los sobrevivientes de la más catastrófica extinción
masiva en la historia del planeta: la del Pérmico-triásico, que
acabó con la vida del 95 % de las especies marinas, del 70 % de
los vertebrados terrestres y la única extinción masiva de insectos
que se conoce.
v Superada la contingencia, el Ginkgo biloba floreció sobre la
Tierra: su población alcanzó el máximo durante el Jurásico, hace
150 millones de años.
v Antes del siglo XVIII era solamente conocido en China. Hoy se
halla nuevamente distribuido ampliamente por todo el planeta.
Flavonoides

v Caracterizados por poseer el aglicón flavinio 16, donde se halla
presente una carga formal positiva sobre el átomo de oxígeno.
También se les llama antocianinas.
O
OH
JAMAICA
(Hibiscus sabdariffa)
16
Antocianos

v Constituidos por un amplio grupo de
compuestos hidrosolubles con
estructura polifenólica capaces de
precipitar ciertas macromoléculas,
como las proteínas, la celulosa, los
alcaloides y la gelatina.
v Esta capacidad para precipitar dichas
sustancias son la base para sus dos
propiedades principales: su capacidad
de curtir la piel y su poder astringente.
Taninos

v Los taninos pueden
clasificarse como
hidrolizables, constando
su estructura de un
azúcar unida a ácidos
fenólicos (como el
gálico). Se hidrolizan
tanto en condiciones
ácidas como básicas. Son
característicos de las
dicotiledóneas.
Taninos hidrolizables

v En la estructura de los taninos
hidrolizables puede reconocerse
fácilmente la del ÁCIDO GÁLICO, 18, el
cual proviene biogenéticamente del
ácido 3-deshidroshikímico. Los
taninos hidrolizables forman parte de
los constituyentes de las agallas. 18

v Las agallas se forman cuando
un organismo (como ciertas
avispa) depositan sus huevos
sobre la corteza de especies
vegetales como encinos o
robles. Una sustancia
depositada sobre el tejido
vegetal da origen a una
hinchazón en forma de esfera
dentro del cual se desarrolla
la cría. De agalla viene el
nombre de ácido gálico, un
fenol.

v El segundo grupo es el de los
condensados, polímeros flavánicos
con uniones C-C. Además de
encontrarse en las dicotiledóneas se
producen también en helechos y
gimnospermas.
Taninos condensados

Ruta del acetato-mevalonato:
policétidos

v Un policétido es un metabolito derivado de un precursor cuya
molécula original contaba con una cadena de entre 4 y hasta
alrededor de 30 carbonos en la que se encontraban presentes
grupos carbonilo de cetona por cada dos carbonos y que puede
concebirse como el resultado de la condensación de fragmentos
de CH2CO.
Definición

v La ruta biogenética de este tipo de sustancias se conoce como la
vía del acetato-malonato debido a que ésta se inicia
propiamente mediante la condensación de una molécula de
malonil coenzima A y una de acetil coenzima A con pérdida de
CO2.
Malonil
coenzima A
O
H
O
O
CoAS SCoA
O
Acetil
coenzima A
O
O
CoAS
O
C O
SCoA
H
Acetoacetil
coenzima A
Definición

v El producto de condensación puede ir así dihomologando su
cadena en etapas sucesivas gracias a las incorporaciones en
etapas consecutivas de moléculas de malonil coenzima A con
descarboxilación. De esta manera, pueden formarse moléculas
de policétidos 1 de diferente número de carbonos, siempre par.
O
CoAS
O
O
H
O
O
CoAS
CO2 + CoASH
n
O
CoAS
O O
n
1
Definición

v Son policétidos (en términos estrictamente hablando de su
origen biosintético) los ácidos grasos, los poliacetilenos, las
prostaglandinas, los antibióticos macrólidos y muchos
derivados aromáticos, entre ellos, las antraquinonas y las
tetraciclinas.
Definición

(Escherichia coli)
ÁNGEL DE LA MUERTE
(Amanita ocreata)
(Homo sapiens)
¿Quiénes los producen?

NOMBRE ESTRUCTURA FÓRMULA
Butírico 4:0
Caproico 6:0
Caprílico 8:0
Cáprico 10:0
Láurico 12:0
Mirístico 14:0
Palmítico 16:0
Esteárico 18:0
Araquídico 20:0
Behénico 22:0
Lignocérico 24:0
Cerótico 26:0
Montánico 28:0
Melísico 30:0 CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
Ácidos grasos saturados

v Pueden generarse a partir de diversas rutas, pero en la mayoría
de los organismos la deshidrogenación es lo común. El O2 es el
receptor final en un proceso que hace uso de una cadena de
transporte electrónico.
En plantas R = ACP con E1 =
estearoil-ACP Δ9 desaturasa.
En hongos y animales R = CoA con
E2 = estearoil-CoA Δ9 desaturasa.
Ácido esteárico, 18:0
Ácido esteárico, 18:1 (9c)
Formación de ácidos grasos
insaturados

Palmitoleico 16:1(9c)
Oleico 18:1(9c)
cis-Vaccénico 18:1(11c)
Linoleico 18:2(9c,12c)
α-Linolénico 18:3(9c,12c.15c)
γ-Linolénico 18:3(6c,9c.12c)
Estearidónico 18:4(6c,9c.12c,15c)
Gadoleico 20:1(9c)
Gondoico 20:1(11c)
Araquidónico 20:4(5c,8c,11c,14c)
Eicosapentaenoico (EPA) 20:5(5c,8c,11c,14c,17c)
Cetoleico 22:1(11c)
Erúcico 22:1(13c)
Docosapentaenoico (DPA) 20:5(7c,10c,13c,16c,19c)
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
Ácidos grasos insaturados

Docosahexaenoico (DHA) 20:6(4c,7c,10c,13c,16c,19c)
Nervónico 24:1(15c) CO2H
CO2H
OLIVO
(Olea europaea)
Ácidos grasos insaturados

v La introducción de nuevos dobles enlaces dependerá del
organismo. Las enzimas de los no mamíferos tienden a
“colocarlas” entre el doble enlace inicial y el carbono ω (v. gr.
secuencia de transformaciones ácido oleico 2 → ácido linoleico
3 → ácido α-linolenico 4); los animales por su parte lo hacen
pero hacia el grupo carbonilo.
CO2H
CO2H
CO2H
2
3
4
Tópico selecto: nutrición humana

v Puesto que los animales carecen de Δ12 y Δ15 desaturasas, será
necesario que los ácidos linoleico y α-linolénico deban ser
adquiridos de la dieta.
v Ambos ácidos son de gran trascendencia, puesto que son los
precursores de los ácidos poliinsaturados que a su vez dan lugar
a las prostaglandinas y a los leucotrienos.
CO2H
CO2H
CO2H

v A partir de estos mismos precursores se obtienen, gracias a
malonil coenzima A, elongasas y otras enzimas, DHA, que es
vital para el desarrollo neurológico y visual de los infantes y
cuya deficiencia ha sido asociada en adultos al decaimiento
cognitivo y a la enfermedad de Alzheimer.
CO2H
CO2H
CO2H

v Por su gran trascendencia para la salud, a estos ácidos se les
llama ácidos grasos esenciales, y hay que obtenerlos de
plantas.
CO2H
CO2H
CO2H

v Compuestos poliinsaturados en los que se hallan presentes
triples ligaduras. Ejemplo de ellos son la CICUTOXINA 5,
extremadamente tóxica para los mamíferos, la cual causa vómito
persisente, convulsiones y finalmente parálisis respiratoria. La
ingestión de las raíces suele ser fatal.
OH
OH
5
CICUTA
(Conium maculatum)
Poliacetiluros

v Otro ejemplo es el PANAXITRIOL6 que es uno de los
componentes poliacetilénicos característicos del ginseng.
6
GINSENG
(Panax ginseng)
OH
OH OH
Poliacetiluros

v Un macrólido importante es la
RAPAMICINA 14, producida por
Streptomyces hygroscopicus, una
bacteria existente en el suelo de la
Isla de Pascua (Rapa Nui) con
poderosas propiedades
inmunosupresoras, antibióticas y
citotóxicas.
14
Macrólidos

v Gracias a estas propiedades, la rapamicina (también conocida
como Sirolimus) se emplea en los procesos quirúrgicos de
trasplante de órganos, especialmente en los de riñón..
Macrólidos

v Los poliéteres poseen una molécula en la que se hallan presentes
múltiples anillos heterocíclicos con O como monoheteroátomo
fusionados. Un ejemplo significativo de estas sustancias es la
BREVETOXINA B 15, con 11 anillos.
14
Poliéteres

v La BREVETOXINA B es producida por el
organismo dinoflagelado Karenia
brevis, un alga.
v Posee propiedades neurotóxicas y es
responsable en parte de los estragos
causados durante los eventos conocidos
como mareas rojas.
v En estos eventos muere una gran
cantidad de organismos marinos
(incluso delfines).
v El ser humano puede intoxicarse
severamente al consumir productos
recolectados durante estos eventos.
(Karenia brevis)
Poliacetiluros

v Los registros de eventos de marea roja pueden ir a más de 3000
años hacia atrás. Considera este escrito (La Biblia,
Éxodo7:20-21):
Poliacetiluros

v Un ejemplo estructuralmente más dramático es la MAITOTOXINA
15, con 32 anillos. La produce el dinoflagelado Gambierdiscus
toxicus y es extremadamente tóxica. La inyección intraperitoneal
de 0.13 µg/kg es letal para un ratón.
15
Poliacetiluros

Ruta del acetato-mevalonato:
terpenoides

v Un terpenoide o isoprenoide es
un cmpuesto en cuya molécula
puede advertirse, al menos en
parte, la estructura de una o varias
unidades isoprenoides. El
esqueleto básico de una unidad
isoprenoide se encuentra presente
en el ISOPRENO 1, el cual es
emitido por diferentes especies
vejetales en grandes cantidades,
entre ellos, los encinos. ENCINO
(Quercus rugosa)
1
Definición

v Un hemiterpenoide posee en su
molécula una única unidad isoprénica,
basada en la estructura del isopreno.
v Un terpenoide posee dos unidades
isoprénicasy, por lo tanto, al menos 10
carbnos.
v Un sesquiterpeno tiene a tres unidades
isoprénicas en su estructura, esto es, al
menos 15 carbonos en su molécula
v Un diterpeno cuenta con cuatro unidades
isoprenoides en su estructura.
Definición

v Un esteroide es un triterpenoide modificado que contiene el
sistema tetracíclico del CICLOPENTANOPERHIDROFENANTRENO 2
en el que los tres grupos metilo del LANOSTEROL 3 en C4 y C14
se hallan ausentes.
HO
2 3
Definición

Grupo acetilo
unido a enzima
Condensación
de Claisen
Acetil CoA
Acetil CoA
Acetoacetil CoA
Reacción aldólica estereoespecífica: también
involucra la hidrólisis de la unión acetilo-
enzima
Grupo acetilo
unido a enzima
Acetil CoA
3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA
(HMG-CoA)
Reducción del
tioéster al aldehido
via el hemitioacetal
Hemitioacetal del
ácido meváldico
Ácido meváldicoÁcido mevalónico
(MVA)
Reducción del
aldehido al alcohol
Fosforilación
secuencial del
alcohol primario al
pirofosfato
El ATP facilita la reacción de
descarboxilación-eliminación
concertada del alcohol terciario
Pirofosfato de
isopentenilo (IPP)
Pirofosfato de
dimetilalilo (DMAPP)
E1 acetoacetil CoA sintasa
E2 HMG CoA sintasa
E3 HMG CoA reductasa
E4 mevalonato quinasa
E5 fosfomevalonato quinasa
E6 mevalonato-5-pirofosfato descarboxilasa
E7 isopentenil difosfato isomerasa

http://uniiquim.iquimica.unam.mx/GlosarioQ
Biogénesis de terpenoides

v Un aceite esencial es una mezcla de sustancias orgánicas
aromática, volátil y compleja que emiten ciertas plantas.
Definición

v Terpenoides.
v No terpenoides (alcoholes alifáticos por ejemplo).
v Compuestos aromáticos (con anillos bencenoides).
v Aminas (compuestos con nitrógeno).
v Compuestos con azufre.
Definición

v En hojas, flores, frutos, madera, resinas, etc.
¿Dónde se encuentran?

v Es originario del sureste de
Australia y de Tasmania.
v El aceite esencial (1 al 3 % de la
planta) posee un 70-85 % de
EUCALIPTOL o CINEOL 1 y 14 %
de α-PINENO 2.
v Se extrae de las hojas.
1 2
O
EUCALIPTO
(Aucalyptus globulus)
Monoterpenoides: eucalipto

v Se emplea como saborizante, en
aromaterapia y es antiséptico,
broncodilatador y ligeramente
hipoglucémico. Está indicado en
las afecciones de las vías
respiratorias.
v A grandes dosis genera
gastroenteritis, hematuria,
hipotermia, hipotensión y
confusión mental.
v 30 mL de aceite esencial causan
la muerte.

v Los eucaliptos fueron traídos masivamente a
México por Miguel Ángel de Quevedo,
quien intentó reforestar al inicio al Valle de
México con especies nativas, pero fracasó.
v Los árboles también se produjeron en los
viveros de Coyoacán, en los terrenos que
pertenecieron a su Hacienda de Panzacola.
v Se opuso a que Victoriano Huerta explotara
comercialmente el Desierto de los Leones, a
que convirtiera al Convento en un centro
nocturno y a que trasplantase árboles de los
viveros para ponerlos en un rancho de su
propiedad en Azcapotzalco. Huyó del país y
posteriormente volvió.
M. A. DE QUEVEDO
1862-1946

v Es originario de México.
v El aceite esencial (1 a 3 %
de la planta) contiene
hasta un 65 % de α-
TERPINEOL 21. Se halla en
las ramas y agujas.
OCOTE
(Pinus montexumae)
21
OH
Monoterpenoides: ocote

v El aceite esencial se
emplea como antiséptico,
como desinfectante y en
aromaterapia.
Monoterpenoides: ocote

v Los crisantemos son nativos de Asia y el noroeste de Europa.
Se le conoce también al crisantemo como pelitre.
v En esta especie puede encontrarse la PIRETRINA I 1 , que posee
propiedades insecticidas. Su estructura monoterpénica es
irregular (no sigue la regla del isopreno)
v Se extrae de las hojas.
1
CRISANTEMO
(Chrysanthemum cineraeriaefolium.)
O
O
O
Monoterpenoides: crisantemo

v Las piretrinas y otros compuestos estructuralmente relacionados
que se producen en el crisantemo poseen propiedades
insecticidas fulminantes.
v Son igualmente tóxicos para otras especies de sangre fría, como
los peces, ácaros, anfibios y parásitos. Son relativamente inocuas
para animales de sangre caliente.

v Estructuralmente relacionados con las piretrinas son los
compuestos sintéticos llamados PIRETROIDES, generalmente más
tóxicos, más estables a la luz solar y al calor y relativamente
biodegradables.
v Se han desarrollado aproximadamente un millar de ellos, de los
cuales 12 se emplean comercialmente; de ellos, el más célebre es
la PERMETRINA 2.
Cl
Cl
O
O
O
2

v Es originaria de las selvas tropicales
de Sumatra (Indonesia).
v Su aroma asemeja al de un cadáver;
debido a su gran tamaño, requiere de
moscas para el proceso de
polinización. Estos animales son
atraídos por la planta por este aroma.
v Vive hasta 40 años; florea 3 o 4
veces en su vida. Puede alcanzar los
3 metros de altura.
v El 12 de marzo de 2012 floreó uno
de los ejemplares del Jardín Botánico
Doña Falla (Xalapa-Enríquez). FLOR CADÁVER
(Amorphophallus titanum)
ide
No terpenoides

v El “aroma” que desprende se
compone principalmente de
DISULFURO DE DIMETILO 21,
TRISULFURO DE DIMETILO 22,
TIOLACETATO DE METILO 23 y
TRIMETILAMINQ 24.
21 22
CH3S SCH3 CH3S SCH3S
N(CH3)3
CH3 SCH3
O
23 24
No terpenoides: flor cadáver

ABIETANO ICETEXANO LABDANO
TAXANO KAURANO PIMARANO
Diterpenoides: esqueletos base

HIERBA DE LOS DIOSES
(Salvia divinorum)
v Es originaria Oaxaca. México.
v Esta planta produce una serie de
compuestos llamados
salvinorinas, de entre los que
puede destacarse la
SALVINORINA A 8.
8
Diterpenoides: hierba de los dioses

v La salvinorina A es el principal
compuesto psicotrópico
presente. Es alucinógeno y
onirógeno con actividad a dosis
muy pequeñas.
v A diferencia de los alucinógenos
no es un alcaloide, es decir, su
molécula no contiene nitrógeno,
y de hecho se dice que es el
primer agonista opioide no
nitrogenado de origen natural.

v La hierba de los dioses fue utilizada ampliamente por los
mazatecos (norte de Oaxaca y sur de Puebla y Veracruz), quienes
fueron célebres también por el uso ritual de hongos alucinógenos

TEJO DEL PACÍFICO
(Taxus brevifolia)
v Es originario de la costa del
Pacífico norteamericano (sur de
Alaska-centro de California).
v Se trata de un árbol de hasta
10-15 metros de altura, de lento
crecimiento.
v El diterpenoide estrella de esta
especie es el TAXOL 9.
9
Diterpenoides: tejo

v El taxol (PACLITAXEL®)es un diterpenoide
con potente actividad anticancerígena
presente en una cantidad de 100 mg por kg
de corteza del árbol. El árbol requiere 100
años para que pueda ser explotado
comercialmente.
v En un tratamiento quimioterapéutico, un
paciente requiere alrededor de 2 g de taxol,
el cual se halla presente en la corteza de seis
árboles maduros. La demanda actual es de ¼
de tonelada al año.
Diterpenoides: tejo

v El taxol posen un anillo de cuatro miembros y una cadena lateral
compleja de éster que, se ha encontrado, están presentes en otros
compuestos estructuralmente relacionados y que son esenciales
para la actividad anitumoral.
Diterpenoides: tejo

v Para solucionar la demanda
creciente de taxol y sus derivados
se realiza semisíntesis a partir de
materias primas estructuralmente
relacionadas, como la 10-
DESACETILBACCATINA III 10,
fácilmente extraíble de las hojas
del tejo inglés y donde se halla en
concentraciones de hasta el 0.2%,
mucho mayor que la del taxol en
el tejo.
TEJO INGLÉS
(Taxus baccata)
10
Diterpenoides: tejo

v Es un árbol originario de la
India y Birmania que puede
alcanzar regularmente 20 m
de altura.
v De sus semilas se aísla la
AZADIRACTINA 11.
NIM
(Azadirachta indica)11
Diterpenoides: nim

v La azadiractina es un insecticida de
amplio espectro, regulador del
crecimiento de los insectos en todos
sus estados larvarios sin efectos sobre
huevos ni adultos. Actúa por contacto
e ingestión alterando el equilibrio
hormonal de los insectos.
v Inhibe la alimentación en la langosta
del desierto y es tóxica contra la
rosquilla negra.
v Es biodegradable y no causa
toxicidad a humanos (LD50 > 3.54 g/
kg).
LANGOSTA DEL DESIERTO
(Schistocerca gregaria)
ROSQUILLA NEGRA
(Spodoptera litoralis)
Diterpenoides: nim

v La azadiractina posee una propiedad
notable: los efectos de estas
preparaciones sobre artrópodos
benéficos generalmente se considera
mínima.
v Debido a que el aceite de Nim puro
contiene otros compuestos
insecticidas y fungicidas aparte de la
azadiractina, generalmente se mezcla
en una proporción de 1 onza (28,3 g)
por galón (3,78 l) de agua cuando se
usa como plaguicida.
ABEJA
(Apis mellifera.)
Diterpenoides: nim

¤ Los alcaloides son metabolitos secundarios caracterizados por
la presencia de nitrógeno en la estructura molecular.
¤ Poseen muchos de ellos una intensa actividad biológica.
¤ Se derivan de aminoácidos y la mayoría posee una estructura
heterocíclica.
¤ Se denominan así porque pueden ser protonados por ácidos
(igual que los álcalis).
DEFINICIÓN.

NH2
O
N
CH3
N
H
FENETILAMINA TROPOLONA TROPANO PIRROLIDINA
N N
H
N N
H
PIRROLIZIDINA PIPERIDINA QUINALIZIDINA INDOL
ESTRUCTURAS.
N
N
QUINOLINA ISOQUINOLINA IMIDAZOL XANTINA
HN
N
H
N
H
N
O
O
N
N
H

NUEZ VÓMICA: ESTRICNINA.
NUEZ VÓMICA
(Strychnos nux-vomica)
¤ El árbol de la nuez
vómica es nativo
de los
archipiélagos del
sureste asiático y
de la Costa de
Coromandel de la
India.
¤ Mide hasta 15
metros de altura.
¤ Fue conocida en
Europa desde el s.
XVI.

¤ El alcaloide más “celebrado” de la nuez
vómica es la ESTRICNINA 1, un alcaloide
sumamente venenoso que se halla
presente en las semillas.
¤ A dosis “terapéuticas” (homeopatía)
produce un efecto tónico-nervioso
(“ayuda a los nervios alterados”) y
aumenta las secreciones gástricas.
¤ A dosis elevadas produce
hipersensibilidad al ruido y a la luz y
estado de ansiedad, seguido derisa
sardónica, contracción del tórax y el
diafragma y, finalmente, la muerte.
1

¤ La toxicidad de la estricnina se
hizo tan célebre que escritores
destacados la incluyeron en la
trama de algunas de sus
novelas. Ejemplos son la
británica Agatha Christie
(1891-1976) en su obra El
misterioso caso de Styles
(1920) y el colombiano Gabriel
García Márquez (1927-2014)
en Cien años de soledad
(1967).

TOLOACHE: HIOSCIAMINA Y ESCOPOLAMINA.
TOLOACHE
(Datura ferox)
¤ Es originaria de
México.
¤ Hay 12 especies de
Datura en el mundo,
y en Europa (donde
es célebre la D.
stramonium) se sabe
que está presente
desde hace un
milenio; nadie sabe
cómo llegó a allá.
¤ Siempre se le ha
relacionado con la
brujería.

¤ Los alcaloides más importantes son la HIOSCIAMINA 3, la
ATROPINA 4 y la ESCOPOLAMINA (también llamada
BURUNDANGA o HIOSCINA) 5.
O
O
N
OH
CH3
O
O
N
OH
CH3
O
O
N
OH
CH3
O
3 4
5

¤ Es una planta tóxica, y no hay estudios
serios que indiquen cuál es la dosis
segura.
¤ El toloache, y en general las daturas, son
delirógenos que producen desorientación,
angustia, falta de concentración,
pensamiento incoherente no
distinguiéndose entre realidad y fantasía.
¤ Los alcaloides son los responsables de
esta actividad.
¤ En México, principalmente los huicholes
siguen con su empleo en rituales.
¤ Posee propiedades antiinflamatorias y
antibacteriana.

AMAPOLA: MORFINA Y OPIOIDES.
AMAPOLA
(Papaver somniferum)
¤ Es nativa del sur y
el este del
mediterráneo, donde
fue domesticada.
¤ El hombre la ha
cultivado al menos
desde hace 7000
años.También ha
recibido el nombre
de adormidera.

¤ Los alcaloides más importantes que se hallan en esta planta son
la MORFINA 7, CODEÍNA 8, TEBAÍNA 9, PAPAVERINA 10 y
NOSCAPINA 11.
7 8 9
10 11

¤ La morfina y demás alcaloides se
extrae de la goma de opio.

¤ Al día de hoy no se ha
encontrado una sustancia que sea
más eficaz en el tratamiento de
los dolores agudos que la
morfina. La morfina actúa
reduciendo la conciencia
subjetiva del dolor: el paciente
siente el dolor, pero ya no le
molesta.
¤ Debido a su poder adictivo, se
trata de un medicamento
fuertemente controlado.

COCA: COCAÍNA.
¤ Es originaria de
Sudamérica, en la
zona de los Andes
amazónicos
¤ Ha desempeñado un
papel importante en
las culturas andinas:
como psicoactivo en
ritos ceremoniales,
como energético
para el trabajo,
como digestivo y
como analgésico.
COCA
(Erythroxylum cosa)

COCA: COCAÍNA.
¤ El alcaloide más representativo de la coca es la COCAÍNA 14, un
estimulante del SNC, supresor del apetito y un anestésico tópico.
Provoca también la agudización del estado de alerta, la manía de
presecusión y el incremento en la agresividad.
¤ Es altamente adictiva capaz de superar la barrera
hematoencefálica.
¤ Su posesión es ilegal para fines no médicos.
¤ La hoja de coca es la única parte que contiene cocaína.
14

COCA: COCAÍNA.
¤ En Sudamérica solamente las clases incas
más acomodadas la usaban. Sin embargo, en
un ejemplo extremo, cuando los españoles
llegaron a Bolivia (1532) la inquisición la
prohibió por usarse en ceremonias paganas.
¤ En 1545 se descubre la mina de plata más
rica del mundo en el Cerro Rico de Potosí.
Felipe II da marcha atrás, la legaliza y
autoriza su consumo por parte de quienes
serían la mano de obra para explotarla: la
población local. Con la hoja sus
sufrimientos desaparecían: sus penas, males
estomacales, renales y el hambre. De ello se
aprovecharon los conquistadores.

CORONA DE CRISTO: PSILOCIBINA.
¤ Se encuentra
ampliamente
distribuido en
Oaxaca.
¤ Crece, entre otros
hábitats, en lugares
húmedos y
sombreados.
¤ Llegan a observarse
conglomerados de
hasta 100
individuos. HONGO DE LA CORONA DE CRISTO
(Psilocybe zapotecorum)

¤ De esta especie se aísla la PSILOCIBINA 16 y la PSILOCINA 17,
compuestos con propiedades alucinógenas.
16 17

¤ El cuerpo fructífero (hongo) es
sagrado entre zapotecos y
mazatecos.
¤ Se usan desde tiempos
prehispánicos en ceremonias
nocturnas para pedir algo a Dios,
aliviar enfermedades y platicar
con los difuntos.
¤ Dosis mayores de 26 hongos
pueden generar trastornos
mentales irreversibles e incluso la
muerte.

¤ Dosis bajas producen relajamiento muscular, somnolencia e
hilaridad; las normales inducen la percepción de alucinaciones a
color, beneplácito general, hilaridad, pérdida de la noción del
tiempo y del espacio, pero no la identificación personal y
ubicación.
¤ Este drástico trastorno en el SNC, provocado aparentemente por
el reemplazo de la serotonina por los alcaloides del hongo.

¤ Las ”visiones” aparecen
aproximadamente media hora
después de la ingestión y
duran de 4 a 7 horas.
¤ El trastorno experimentado
con la ingestión de estos
hongos es semejante a una
esquizofrenia.

¤ Evidencia del uso y culto
ancestral en México es la
escultura de Xochipilli, dios de
la los juegos, la belleza, las
flores, el maíz, el palcer y la
ebriedad (su nombre significa
príncipe de las flores).
¤ Su escultura lo muestra con la
mirada perdida y las manos
semilevantadas introducido en
un éxtasis alucinatorio. En la
base se observan
representaciones del sombrero
del hongo con su chiche.

PEYOTE: MEZCALINA.
¤ Cactácea endémica
de México que se
encuentra en las
regiones desérticas
de los estados de
Chihuahua, Durango,
Coahuila de
Zaragoza,
Tamaulipas, Nuevo
León, San Luis
Potosí y,
ocasionalmente, en
Querétaro y
Zacatecas.
PEYOTE
(Lophophora williamsii)

PEYOTE: MEZCALINA.
¤ Aunque se ha usado desde el tiempo de los aztecas, lactualmente
la posesión de peyote en México es ilegal. No obstante, el
gobierno mexicano otorga un permiso a los nativos huicholes,
con el fin de moderar su consumo. Su principal componente
alcaloideo es la MEZCALINA 21, a quien debe sus propiedades
psicotrópicas. También produce HORDENINA 22.
21 22

PEYOTE: MEZCALINA.
¤ El peyote se halla indisolublemente asociado a la cultura huichol
de nuestro país, cuyos pobladores se distribuyen en los estados
de Nayarit, Jalisco y partes de Durango y Zacatecas.

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