Fisiologia vegetal

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Reduca (Biología). Serie Fisiología Vegetal. 2 (3): 119-145, 2009
ISSN: 1989-3620

Metabolismo secundario de plantas
Adolfo Ávalos García. Elena Pérez-Urria Carril.
Departamento de Biología Vegetal I (Fisiología Vegetal). Facultad de Biología. Universidad Complutense. Madrid. avagar@bio.ucm.es elenapuc@bio.ucm.es

Resumen: El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que realizanlas células de los seres vivos para sintetizar sustancias complejas a partir de otras más simples, o para degradar las complejas y obtener las simples. Las plantas, organismos autótrofos, además del metabolismo primario presente en todos los seres vivos, poseen un metabolismo secundario que les permite producir y acumular compuestos de naturaleza química diversa. Estos compuestos derivados delmetabolismo secundario se denominan metabolitos secundarios, se distribuyen diferencialmente entre grupos taxonómicos, presentan propiedades biológicas, muchos desempeñan funciones ecológicas y se caracterizan por sus diferentes usos y aplicaciones como medicamentos, insecticidas, herbicidas, perfumes o colorantes, entre otros. Reciben también la denominación de productos naturales. Palabras clave:Plantas. Metabolismo primario. Metabolismo secundario. Productos naturales. Funciones biológicas. Aplicaciones industriales.

INTRODUCCIÓN

El conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en un organismo constituye el metabolismo. La mayor parte del carbono, del nitrógeno y de la energía termina en moléculas comunes a todas las células, necesarias para su funcionamiento y el de losorganismos. Se trata de aminoácidos, nucleótidos, azúcares y lípidos, presentes en todas las plantas y desempeñando las mismas funciones. Se denominan metabolitos primarios (Fig. 1). Pero a diferencia de otros organismos, las plantas destinan una cantidad significativa del carbono asimilado y de la energía a la síntesis de una amplia variedad de moléculas orgánicas que no parecen tener una función directaen procesos fotosintéticos, respiratorios, asimilación de nutrientes, transporte de solutos o síntesis de proteínas, carbohidratos o lípidos, y que se denominan metabolitos secundarios (también denominados productos secundarios, productos naturales) (Fig. 2). Los metabolitos secundarios además de no presentar una función definida en los procesos mencionados, difieren también de los metabolitosprimarios en que ciertos 119

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grupos presentan una distribución restringida en el reino vegetal, es decir, no todos los metabolitos secundarios se encuentran en todos los grupos de plantas. Se sintetizan en pequeñas cantidades y no de forma generalizada, estando a menudo su producción restringida a un determinadogénero de plantas, a una familia, o incluso a algunas especies.

Figura 1. Elementos básicos del metabolismo primario y en relación con el metabolismo secundario de plantas.

Algunos productos del metabolismo secundario tienen funciones ecológicas específicas como atrayentes o repelentes de animales. Muchos son pigmentos que proporcionan color a flores y frutos, jugando un papel esencial enla reproducción atrayendo a insectos polinizadores, o atrayendo a animales que van a utilizar los frutos como fuente de alimento, contribuyendo de esta forma a la dispersión de semillas. Otros compuestos tienen función protectora frente a predadores, actuando como repelentes, proporcionando a la planta sabores amargos, haciéndolas indigestas o venenosas. También intervienen en los mecanismos dedefensa de las plantas frente a diferentes patógenos, actuando como pesticidas naturales. 120

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Figura 2. Origen de algunos metabolitos secundarios (alcaloides, fenilpropanoides y terpenos) en el metabolismo primario.

La estructura química entre unos y otros a veces es muy parecida. Es el caso del ácido...
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