Metabolitos secundarios

Tema:  Metabolitos secundarios

No. Tarea: 01

Bibliografía: Kazufumi Yazaki, Akifumi Sugiyama, Masahiko Morita and Nobukazu Shitan. (2007). Secondary transport as an efficient membrane transport mechanism for plant secondary metabolites. Springer, 7, 513–524.

RESUMEN

Las plantas producen una gran cantidad de compuestos orgánicos de bajo peso molecular, estos compuestos designados como metabolitos secundarios como los alcaloides, terpenoides y compuestos fenólicos, difieren de los metabolitos primarios, como los carbohidratos, aminoácidos y nucleótidos que tienen funciones básicas para mantener el ciclo de vida, la división celular y adquisición de energía. Muchos metabolitos secundarios tienen diversas actividades biológicas y función en respuestas de defensa contra patógenos, herbívoros y en la protección de las plantas del daño por luz ultravioleta, también tienen importancia farmacológica como medicamentos naturales.

Los compuestos orgánicos se acumulan en un compartimento particular, como las vacuolas, las vacuolas juegan un papel central en la acumulación de metabolitos secundarios, tales como alcaloides y flavonoides, y un gran número de transportadores, canales y bombas residen en la membrana vacuolar. esta acumulación en tales compartimientos debe ser regulada de una manera altamente sofisticado, debido a que algunos metabolitos secundarios son incluso tóxicos para las plantas si están mal localizadas. Los metabolitos secundarios se transportan intercelularmente, intracelularmente, y de una manera intratisular, por ejemplo, de intratisular la nicotina es un alcaloide que, se sintetiza en las raíces y luego transloca a las hojas, donde funciona como una neurotoxina de insectos para proteger las plantas.

Para tal translocación, al menos tres eventos de transporte de membrana pueden estar involucrados, es decir, exportación de la membrana plasmática en células de la raíz, la importación en la membrana plasmática en células de las hojas y el transporte adicional en las vacuolas en células de las hojas.

Transportadores de metabolitos secundarios de plantas se clasifica en varios grupos por su estructura química y las rutas biosintéticas que proporcionan estos compuestos naturales.

Transportadores de alcaloides, los alcaloides contienen nitrógeno de bajo peso molecular compuestos orgánicos, que son principalmente metabolitos aromáticos, hasta la fecha, se han encontrado aproximadamente 12000 compuestos alcaloides un quinto de las especies de plantas, los alcaloides a menudo son secuestrados en las vacuolas de las células vegetales para evitar efectos tóxicos. La nicotina es el alcaloide más abundante en las hojas de tabaco, es altamente tóxico para los insectos y moderadamente para las células de la planta y por lo tanto se acumula en las vacuolas de la hoja.

Transportadores de compuestos fenólicos. Los fenoles vegetales están representados por su anillo aromático estructuras que contienen más de un residuo fenólico. Los flavonoides representan uno de las más grandes clases de fenólicos vegetales que consisten en más de 7,000 compuestos, que están involucrados en la interacción planta de patógenos y protección contra la luz ultravioleta y también en la variación del color de la flor, la antocianina, que son flavonoides coloreados responsables de la mayoría del color rojo, rosa, morado y azul en flores, son uno de los más estudiados compuestos fenólicos. La mayoría de los flavonoides existen principalmente como su forma glucosilada en planta, y se cree que la glicosilación es un requisito previo para transporte de moléculas flavonoides a vacuolas.

Transportadores para terpenoides, los terpenoides constituyen la clase más grande de metabolitos secundaria con más de 25,000 compuestos. Los terpenoides se forman a partir de prenilodifosfatos de diferente longitud de cadena, que son proporcionado por el alargamiento consecutivo de cinco carbonos unidades de isopreno, las vías biosintéticas y fisiológicas los roles de los terpenoides se han caracterizado activamente, no ha habido ningún informe sobre proteínas transportadoras para terpenoides hasta ahora. El isopreno terpenoide más pequeño se emite vigorosamente de las hojas de muchas especies de plantas, lo que contribuye a la termo tolerancia en plantas.

Transportadores de otros metabolitos, los transportadores de sacarosa vegetal son importadores de protones, y se informa que algunos de ellos median el transporte de varios compuestos distintos de la sacarosa. La urea es un metabolito que contiene nitrógeno en las plantas.

La familia MATE (Extrusión de múltiples fármacos y toxinas) se encontró originalmente en procariotas, su función como portadores múltiples de flujo de drogas, en la planta mostraron funciones fisiológicas particulares con estricta especificidad para transportar sustratos particulares.

Transportadores MATE en bacterias y animales, consisten en 400–700 aminoácidos con 9–12 hélices a transmembrana. El genoma humano contiene dos genes, MATE1 es altamente expresado en el hígado y el riñón y el MATE2 transporta varios productos orgánicos cationes, sugieren que el mamífero MATE transportadores funcionan en la excreción de sustancias tóxicas orgánicas. Cationes de células tubulares renales y hepatocitos.

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MATE transportadores y resistencia de aluminio. El aluminio es el metal más abundante en la corteza de la tierra. Aunque el aluminio en forma de aluminosilicatos es inofensivo para las plantas, aluminio solubilizado en la forma de Al3+ en suelo ácido es altamente tóxica para las plantas produciendo un fuerte defecto de crecimiento, que es más prominente como inhibición rápida del alargamiento de la raíz. Un mecanismo bien conocido de la resistencia al aluminio en las plantas es la secreción de aniones orgánicos como citrato, oxalato y malato desde las raíces.

Los miembros de la familia MATE son de particular importancia ya que tienen una amplia gama de funciones de transporte, incluyendo la absorción de antocianinas, la translocación de hierro y resistencia de aluminio.

Fecha de Entrega. 28.01.2020