El reconocimiento de propiedades biologicas en metabolitos secundarios, han alentado su investigación para medicamentos.

Biotecnología

Los metabolitos secundarios son aquellos compuestos orgánicos sintetizados por el organismo que no tienen un papel directo en el crecimiento o reproducción del mismo.  A diferencia de lo que sucede con los metabolitos primarios, la ausencia de algún metabolito secundario no le impide la supervivencia, si bien se verá afectado por ella, a veces gravemente.  Los Metabolitos Secundarios más famosos:

 * Caffeine.

 * Nicotine.

 Una de las diferencias entre plantas, animales y microorganismos es su capacidad de síntesis de numerosas y diversas sustancias. Las plantas sintetizan y acumulan sustancias muy variadas como el ADN, ARN, proteínas, polisacáridos, azúcares y lípidos a partir de nutrimentos inorgánicos. Las sustancias vegetales de naturaleza química extraordinariamente diferente, presentan propiedades también muy diversas aunque su papel fisiológico en la planta es muchas veces no del todo conocido. En particular los vegetales, igual que los otros organismos, mediante sus procesos metabólicos sintetizan dos categorías de metabolitos: Primarios y Secundarios.  Aunque esta distinción resulta  totalmente arbitraria pues no hay una división precisa entre metabolismo primario y secundario.

Los metabolitos primarios, muy abundantes en la naturaleza, son indispensables para el desarrollo fisiológico de la planta; se encuentran presentes en grandes cantidades, son de fácil  extracción y su explotación es relativamente barata y conducen a la síntesis de los metabolitos secundarios. Entre ellos se encuentran aminoácidos proteicos, proteínas, carbohidratos, lípidos, ácidos grasos, algunos ácidos carboxílicos, etc.

Los metabolitos secundarios son derivados de los primeros, pero su distribución en el reino vegetal es más limitada y para determinados compuestos queda restringida a ciertas especies e incluso a algunos grupos dentro de una misma especie, por lo tanto, es improbable que desarrollen un papel fundamental en el metabolismo primario.

Sin embargo, existen excepciones, entre estas están las clorofilas y los reguladores del crecimiento (hormonas vegetales) de los que sus funciones bioquímicas y fisiológicas han sido ampliamente reconocidas; además, recientemente se estableció que los flavonoides son factores que inducen la germinación del polen y la elongación del tubo polínico.

Para varios compuestos aun no queda bien determinado su papel fisiológico o su función en el metabolismo de la planta. Se ha propuesto que en algunos casos, son el resultado de un proceso evolutivo vegetal que confiere mayor aptitud de sobrevivencia a las especies vegetales que los presentan,  actualmente se ha confirmado un papel ecológico importante.

“Diferencias entre Metabolitos Primarios y Secundarios”

Los metabolitos o productos secundarios no tienen un papel definido en los procesos de respiración, asimilación, transporte, a diferencia de los metabolitos primarios como los carbohidratos, proteínas, ácidos nucleicos.

 Metabolitos primarios / Metabolitos secundarios:


*Productos del metabolismo general/1RIOT Productos del metabolismo 2rio
*Ampliamente distribuidos en plantas y microorganismos Biosintetizados a partir del metabolismo primario
*Indispensables para la vida Distribución restringida a ciertas plantas, microorganismos
*Aminoácidos de proteínas, monosacáridos, lípidos, ácidos derivados del ciclo de los ácidos tricarboxílicos, glucósidos, etc Distribución taxonómica restringida (a veces característico de un género dado o de una especie)
*No indispensables para la vida
*Alcaloides, terrenos, flavonoides, esteroides, cumarinas, etc.

 El hecho de que la expresión del metabolismo secundario sea una característica de la especialización celular, indica que la formación del compuesto secundario, en contraste con el compuesto primario no tiene importancia directa para la célula productora. Sin embargo, un compuesto secundario puede tener significación para el organismo productor en conjunto, porque está implicado en relaciones ecológicas, es decir, en la relación de la planta productora con los otros organismos de su ámbito natural.

Ejemplo de ello, son los pigmentos de las flores que atraen a los insectos polinizadores y los compuestos que inhiben el crecimiento de otros organismos (sustancias alelopáticas) o que protegen a la planta de infecciones o de los depredadores (disuasorios nutritivos).

 Otros  compuestos secundarios tienen importancia fisiológica (los esteroles, constituyentes de las biomembranas, la lignina, polímero natural), o sirven como señales que integran la diferenciación celular y el metabolismo en diferentes partes del organismo vegetal multicelular (hormonas), contribuyen al desarrollo y crecimiento de la planta, por qué inhiben el crecimiento de otras especies, que representan una competencia natural, funcionan como reguladores del crecimiento (fitohormonas) y almacén de nitrógeno.

Además de su participación en los procesos señalados, la importancia de los metabolitos secundarios es evidente si se toma en cuenta su amplia distribución y gran diversidad. Hace un par de años, en el 2000, Verpoorte reportó que aproximadamente 85,000 metabolitos secundarios habían sido identificados en plantas y que aproximadamente cada año se detectan cerca de 4,000.
Por otro lado, los metabolitos secundarios se acumulan en la planta en pequeñas cantidades, a veces en células especializadas, lo que hace que su extracción sea difícil y costosa.  

Respecto a su Función Biológica:
El valor adaptativo de la mayoría de los metabolitos secundarios fue desconocido durante mucho tiempo. Se consideraban simplemente productos finales de los procesos metabólicos, sin una función específica, o productos de desecho de las plantas. A causa de la percepción imperante sobre su insignificancia biológica, han recibido tradicionalmente poca atención por parte de los botánicos. Muchas de las funciones de los metabolitos secundarios aún son desconocidas.

A finales del siglo XIX y de principios del siglo XX, los químicos orgánicos empezaron a estudiar estas sustancias por su importancia como drogas medicinales, venenos, saborizantes, pegamentos, aceites, ceras, y otros materiales utilizados en la industria. El estudio de los metabolitos secundarios de las plantas estimuló el desarrollo de las técnicas de separación, la espectroscopia para dilucidar su estructura, y metodologías de síntesis que constituyen el fundamento de la química orgánica contemporánea.

En algunos estudios biológicos más recientes, se determinó que la mayoría de los metabolitos secundarios cumplen funciones de defensa contra predadores y patógenos, actúan como agentes alelopáticos que ejercen efectos sobre otras plantas, o para atraer a los polinizadores o a los dispersores de las semillas.

El reconocimiento de las diversas propiedades biológicas de muchos metabolitos secundarios ha alentado su investigación como medicamentos, antibióticos, insecticidas y herbicidas. Y ha conducido a una revaluación de los diferentes papeles que desempeñan en las plantas en el contexto de las interacciones ecológicas.

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