BIOQUIMICA -Terpenos e Terpenóides

Universidade do Estado do Mato Grosso Departamento de Engenharia Florestal

Terpenos e Terpenóides Aline Ramos Arthur Loiola Clarice Guizoni Jonathan Mantovani Sanderléia de Oliveira Santos Vinícios Fontana

Introdução Os terpenos constituem uma classe variada de carbonetos produzidos por uma grande variedade de plantas principalmente as coníferas;  No entanto, estas substanciam também podem ser produzidas por insetos como as borboletas. 

Terpenos Os terpenos formam uma diversificada família de substâncias naturais. OS terpenos modificados, onde, são movidos ou removidos grupos metila ou são adicionados átomos de oxigênio, pode ser descrito como Terpenóides.

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Um exemplo de terpeno é o timoleno, ti moleno, obtido a partir do óleo de limão ou laranja e formado pela união de duas unidades de isopreno, originando um anel.

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Terpenos 

Tradicionalmente considerou-se como derivados do 2-metil-butadieno, mais conhecido como isopreno.

Isopreno

Terpenos 

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A utilização da regra do isopreno permitiu classificá-los e estudá-los num primeiro momento, Mas, com o tempo percebeu-se que os terpenos não derivam do isopreno, Pois, sabe-se nos dias de hoje, que os vegetais não sintetizam os terpenos a partir do isopreno. Mas, muitos terpenos têm unidades isoprênicas ligadas em anéis.

Terpenos 

O verdadeiro percussor dos terpenos é o ácido mevalónico, o qual provém da acetil coenzima A.

Melavonato

Acetil coenzima A

Do ponto de vista químico São hidrocarbonetos, compostos apenas por carbono e hidrogênio;  Alguns são os precursores de certas vitaminas , como A, K, e E;  Outros terpenos, como o fitol (forma parte da clorofila dos carotenóides) e a maioria dos azeites aromáticos (mentol, glicerol,...), também pertencem a este grupo. 

Estruturas: 

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Os terpenóides possuem estruturas cíclicas ou acíclicas: Resultam de transformações das cadeias isoprenóides que lhes dão origem. Estas transformações compreendem um grande número de reações, tais como reduções, oxidações, ciclizações (envolvendo a formação de carbocatiões), rupturas de anel ou rearranjos, as quais conferem uma enorme diversidade estrutural a estes metabólicos.

Estruturas: 

Exemplos de estruturas cíclicas:

Estruturas: 

Exemplos de estruturas acíclicas:

Estruturas 

Principais estruturas de Terpenos:

Localização 

Estes compostos encontram-se em:

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Quinonas; Fenós e Álcoois;

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Vitamina A obtida a partir do β- caroteno;

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Musgo, algas e liquens;  Em óleos essenciais das plantas e contém sua quintessência, a fragrância de planta (sementes, flores, folhas, raízes e madeira de plantas superiores).

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Óleos Essenciais: 

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Os óleos essenciais: São constituídos principalmente de uma mistura de lipídeos chamados terpenos (os oxigenados são denominados terpenóides); São definidos como: produtos obtidos de partes de plantas, sendo que de forma geral são misturas complexas de substâncias voláteis, lipofílicas, geralmente odoríferas e liquidas. Tais óleos são muito utilizados como flavorizantes em alimentos, frangancias, na aromaterapia e medicina alternativa. A função dos óleos essenciais nas plantas pode ser tanto para atrair polinizadores (principalmente os noturnos) quanto para repelir insetos (pragas).

Óleos Essenciais: 

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Os óleos essenciais: Um exemplo clássico de plantas que repelem insetos são os piretróides. Esses compostos são inseticidas naturais derivado do cravo-de-defunto; Entre o grupo estão que atraem polinizadores está o limoneno (ex: alecrim) e o mentol (ex: hortelã), os quais possuem cheiro agradável também para nós.

Cravo: repelem insetos. 

Alecrim

Hortelã  Polinizadores de insetos

Óleos Essenciais:  

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Os óleos essenciais: Farmacológicas dos óleos voláteis: ação anestésica local, ação antiinflamatória e ação anti-séptica (uso externo). A toxicidade crônica dos óleos voláteis é pouco conhecida e ainda é necessário avaliar suas eventuais propriedades mutagênicas. A toxicidade aguda é mais conhecida causando: reações cutâneas, efeitos convulsivantes e efeitos psicotrópicos.

Óleos Essenciais:

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Óleo essencial do gerânio é extraído das flores frescas, caules e folhas, fornecendo, principalmente, geraniol e citronelol naturais.

 Aplicações 

Apresentam grande importância científica:

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Solventes: reação ou processo; dissolução ou remoção de outros

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produtos.

Aromas e fragrâncias: aromatização de alimentos, de cosméticos

e na perfumaria( mais tradicionais áreas de aplicação)

Indústria farmacêutica e Farmoquímica: aplicações como drogas

para a indústria farmacêutica, humana e veterinária. Não só a indústria de fitoterápicos utiliza cada vez mais compostos naturais, mas também a indústria farmoquímica usa terpenos como matériaprima para os seus processos de síntese. Indústria de fungicidas: tanto como matéria-prima para a

fabricação de semi-sintéticos, como diretamente combate às pragas, seja na agricultura ou na área urbana.

Classificação 

Os terpenos são classificados de acordo com o número de cadeias de isopreno presentes, podendo ser: Apresentam funções variadas nos vegetais

C C C15 C20 C25 C30 C40 C >40

Hemiterpenos Monoterpenos Sesquiterpenos Diterpenos Sesterpenos Triterpenódes Tetraterpenos Poliperteno

 5→  10 → →

→ → → →

→

Classificação -Função 

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Hemiterpenos: C5 Pouco representada; Possui apenas uma única unidade de Isopreno; Pouca importância econômica; Responsavel pelo sabor amargo da cerveja (ex. humulona).

Classificação -Função 

Hemiterpenos: C5 Lúpulo é uma liana européia da espécie Humulus lupulus , da família Cannabaceae . No calor do cozimento da mistura (mosto), o lúpulo libera suas resinas amargas (ácidos alfa), dando à cerveja sabor  Humulona: encontrado no característico. broto da planta feminina do lúpulo 

Classificação -Função 

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Monoterpenos: C10 10 carbonos biossintetizadas a partir de duas unidades isoprênicas: C10H16 Baixo peso molecular (substância voláteis); Baixa solubilidade;

Geraniol

Citral

Classificação -Função 

Monoterpenos: C10

Podem estar estocados em flores, folhas ou nas cascas dos caules, madeiras e frutos;  podem ocorrer em pêlos glandulares, células parenquimáticas diferenciadas ;  Útil para o desenvolvimento dos inseticidas para repelir pernilongos;  Importantes comercialmente na fabricação desabões, detergentes, perfumaria e cosmética (ex. linalol, citral, santalenos, geraniol, citronelol). 

Classificação -Função      

Sesquiterpenos: C15 15 carbonos a partir de três unidades isoprênicas: C15H24 São voláteis (baixo peso molecular) Envolvidos na defesa contra pragas e doenças São considerados fitoalexinas (composto que repele) Lactonas, presentes na família Compositae são responsáveis pelo gosto amargo de suas folhas

Gossypol: o qual está associado à resistência a pragas em algumas variedades de algodão. 

Classificação -Função 

Sesquiterpenos:

Lactonas - ésteres cíclicos (anel de 5 átomos )

Classificação -Função 

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Diterpenos: C20 20 carbonos a partir de 4 unidades de isopreno: C20H32 ácidos resinicos (associados às resinas de muitas plantas); hormônios de crescimento de plantas que estão envolvidas no processo de floração (hormonas, giberinas e taxol). Utilização de giberelinas, na produção de frutos sem semente. Resina cicatrizante de Hymenaea courbaril (Jatoba) 

Classificação -Função 

Diterpenos

Taxol

Hormona

Classificação -Função  

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Sesterterpenos: C25

25 carbonos a partir de 5 unidades de isopreno Exemplos são: as ofiobolinas, produzidas por fungos, tem atividade antifúngica; O ácido gascárdico (isolado de ceras de insetos) São encontrados principalmente em algarismos marinhos como as esponjas.

Classificação -Função 

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Triterpenos: C30 30carbonos a partir de 6 unidades de isopreno: C 30H48 Importante tanto para vegetais quanto para animais; incluem o esqualeno e o lanosterol, que são precursores do colesterol e outros esteróides. Posuui duas classses extremamente importante: Esteróides: São componetes dos lipídios de membrana e precursores de hormônios em: mamíferos, plantas e insetos; Saponinas: são reconhecidas pela formação de espuma em certos extratos vegetais; importante papel na defesa contra insetos.

Alamanda: planta tóxica e também utilizada na medicina popular, principalmente como purgante. Porém, este uso, bem como ingestões acidentais da planta, acarretam náuseas, vômitos, cólicas abdominais e diarréia, causados pela presença de saponinas. 

Classificação -Função 

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Tetraterpenos: C40 40 carbonos a partir de 8 unidades isoprenicas: C40H56 Compostos lipossolúveis; Presentes em quase todos os vegetais verdes; Podem ser imaginados como dois diterpenos; são mais raros mas incluem os carotenóides, uma classe de pigmentos coloridos: O ß-caroteno é o precursor da vitamina A Enquanto o licopeno, similar ao ß-caroteno, importante tanto nas plantas quanto para animais.

Classificação -Função 

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Tetraterpenos: C40 Importante papel nas plantas: Nas plantas, fazem parte das antenas de captação de luz nos fotossistemas; Responsável pela cor (ex: Cor laranjada da cenoura); Licopeno: substância carotenóide que dá a cor avermelhada ao tomate, melancia, beterraba, entre outros alimentos.

Licopeno, (carotenóide vermelho) pode ser benéfico em patologias como câncer e doença coronariana, bem como em outras condições crônicas.

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Classificação -Função 

Tetraterpenos: C40

Importantes papéis no metabolismo animal: 

Precursores da vitamina A (pois podem ser convertidos à vitamina A por enzimas do fígado); •Uma molécula de A caroteno dá duas de vitamina A: o ß-caroteno; • e o ß-caroteno formam apenas uma molécula. •Licopeno: nos animais funciona como antioxidante que, quando absorvido pelo organismo, ajuda a impedir e reparar os danos às células causados pelos radicais livres.

ß - Caroteno

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Vitamina A

Classificação -Função  

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Politerpenos: C>40

Consiste em largas cadeias, com muitas unidades de isopreno; São substâncias como a borracha branca, com usos simples, como apagar textos em lápis; e a guta-percha utilizada em pneus e para fins industriais A borracha é um terpeno formado por 1.500 a 15.000 unidades de isopreno. Está presente no látex de diversas plantas, sendo a mais iportante a seringueira ( Evea  brasiliensis ). 

Curiosidades 

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A cor da Vitamina A ? Um dos mais importantes terpenos é o beta-caroteno, de cor laranjaavermelhada, presente em quase todas as plantas (cenoura). A cadeia do beta-caroteno, constituída de 40 carbonos, é transformada, em nosso organismo, em moléculas de outro terpeno: a vitamina A, essencial para a visão. A carência de vitamina A no organismo é responsável pela cegueira noturna. A couve-flor da foto é realmente laranja, devido a A couve flor da foto é laranjada uma mutação que aumentou o seu devido a uma mutação que aumentou teor de beta-caroteno em cem o seu teor de beta-caroteno em cem vezes. vezes. 

Curiosidades Química do Vinho !?

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Mono Terpenos: Vários estudos sugerem que boa parte da expressão sensorial do bouquet do vinho se deve à presença de compostos terpenóides. Além disso, a relação entre as quantidades de cada terpeno em um vinho pode servir como pista para se descobrir a variedade da uva utilizada. Hoje, conhecem-se cerca de 50 monoterpenos que, comumente, aparecem nos vinhos. 

Os mais abundantes são o linalol, geraniol, nerol alfa-terpineol e citronelol. Estes compostos não sofrem alterações durante as fermentações no vinho: portanto eles são, de fato, uma assinatura de sabor ao vinho que vem da variedade de uva escolhida. 

Fermentação do vinho

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