BIOQUIMICA -Terpenos e Terpenóides

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Terpenos e

Terpenóides

Aline Ramos Aline Ramos Arthur Loiola Arthur Loiola Clarice Guizoni Clarice Guizoni Jonathan Mantovani Jonathan Mantovani

Sanderléia de Oliveira Santos

Vinícios Fontana

Universidade do Estado do Mato Grosso

Departamento de Engenharia Florestal

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(3)

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.

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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.



 Um exemplo de terpeno é o tiUm exemplo de terpeno é o timoleno,moleno,

obtido a partir do óleo de limão ou

laranja e formado pela união de duas

unidades de isopreno, originando um

anel.

(5)

Terpenos



Tradicionalmente considerou-se como

derivados do 2-metil-butadieno, mais

conhecido como isopreno.

(6)

Terpenos

 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

(7)

Terpenos



O verdadeiro percussor dos terpenos é o

ácido mevalónico, o qual provém da acetil

coenzima A.

(8)

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.

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Estruturas:



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.

(10)

Estruturas:

(11)

Estruturas:

(12)



Principais estruturas de Terpenos:

(13)

Localização



Estes compostos encontram-se em:

 Quinonas;

 Fenós e Álcoois;

 Vitamina A obtida a partir do β- caroteno;  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:



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).

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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.

Óleos Essenciais:

Alecrim Hortelã Cravo: repelem insetos. Polinizadores de insetos

(16)



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.

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Óleos Essenciais:

 Óleo essencial do gerânio

é extraído das flores frescas, caules e folhas, fornecendo,

principalmente, geraniol e citronelol naturais.

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Aplicações



Apresentam grande importância científica:

 Solventes: reação ou processo; dissolução ou remoção de outros

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 matéria-prima 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.

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Classificação

 Os terpenos são classificados de acordo com o número de

cadeias de isopreno presentes, podendo ser: Apresentam funções variadas nos vegetais



C

₅ →

Hemiterpenos



C

₁₀ →

Monoterpenos



C

₁₅ →

Sesquiterpenos



C

₂₀ →

Diterpenos



C

₂₅ →

Sesterpenos



C

₃₀ →

Triterpenódes



C

₄₀ →

Tetraterpenos



C >

₄₀ →

Poliperteno

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Classificação -Função



Hemiterpenos:

C5



Pouco representada;



Possui apenas uma única unidade de Isopreno;



Pouca importância econômica;



Responsavel pelo sabor amargo da cerveja (ex.

(21)



Hemiterpenos:

C

₅

 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

característico. _{broto da planta feminina do}Humulona: encontrado no lúpulo

(22)



Monoterpenos: C

₁₀

 10 carbonos biossintetizadas a partir de duas unidades

isoprênicas: C₁₀H₁₆

 Baixo peso molecular (substância voláteis);  Baixa solubilidade;

Classificação -Função

(23)



Monoterpenos: C

₁₀

 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;

Classificação -Função

 Importantes comercialmente na

fabricação desabões, detergentes,

perfumaria e cosmética (ex. linalol, citral, santalenos, geraniol, citronelol).

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

Sesquiterpenos: C

₁₅

 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.

(25)



Sesquiterpenos:

Lactonas - ésteres cíclicos (anel de 5 átomos )

(26)



Diterpenos: C

₂₀

 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).

Resina cicatrizante de

Hymenaea courbaril (Jatoba)

 Utilização de giberelinas,

na produção de frutos sem semente.

(27)



Diterpenos

Hormona Taxol

(28)



Sesterterpenos: C

₂₅

 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.

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 Triterpenos: C₃₀

 30carbonos a partir de 6 unidades de isopreno: C₃₀H₄₈

 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.

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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.

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

Tetraterpenos: C

₄₀

 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: C

₄₀

Vitamina A ß - Caroteno

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.

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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 ).

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Curiosidades



A cor da Vitamina A ?

 Um dos mais importantes terpenos é

o beta-caroteno, de cor laranja-avermelhada, 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 uma mutação que aumentou o seu teor de beta-caroteno em cem vezes.

 A couve flor da foto é laranjada

devido a uma mutação que aumentou o seu teor de beta-caroteno em cem vezes.

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Curiosidades



Química do Vinho !

?

 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