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Questions and Answers
¿Cuál de las siguientes rutas biosintéticas produce terpenoides y esteroides a partir del mevalonato?
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¿Qué tipo de compuestos pueden sintetizarse a partir de la L-fenilalanina en la biosíntesis?
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¿Qué aspecto de la ingeniería metabólica es fundamental para aumentar la rentabilidad de la producción de metabolitos?
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¿Cuál es uno de los principales beneficios de comprender las rutas biosintéticas en el contexto de nuevos fármacos?
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¿Qué tipo de metabolitos puede generar la ruta de la Acetato-CoA?
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¿Qué son los metabolitos secundarios en las plantas?
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¿Cuál de las siguientes opciones describe una función de los metabolitos secundarios?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los metabolitos secundarios es correcta?
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¿Qué rol tienen los metabolitos secundarios en la adaptación de las plantas?
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¿Por qué las plantas medicinales eran valoradas en la antigüedad?
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Los metabolitos secundarios son producidos por:
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¿Cuál no es una función de los metabolitos secundarios en las plantas?
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¿Cuál de los siguientes enunciados sobre la medicina tradicional es cierto?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la adaptación ambiental de las plantas es correcta?
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¿Qué función tienen los metabolitos secundarios en la investigación farmacéutica?
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¿Qué método se recomienda para la cosecha de plantas con metabolitos secundarios?
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¿Cuál de las siguientes es una técnica de extracción de metabolitos secundarios?
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¿Qué aspecto es importante para la obtención y extracción de metabolitos secundarios?
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¿Cuál es la importancia de los metabolitos secundarios en la industria?
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¿Qué cuidado debe tenerse en cuenta durante el manejo postcosecha de metabolitos secundarios?
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¿Cuál de las siguientes opciones no es un método de extracción de metabolitos secundarios?
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¿Cuál de los siguientes factores no influye en la eficiencia de la extracción asistida por ultrasonido?
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¿Qué propiedad de la curcumina se destaca en su uso terapéutico?
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¿Cuál es la relación entre la polaridad de los metabolitos y la elección del solvente?
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¿En qué función desempeña la temperatura en el proceso de extracción?
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¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de flavonoide con propiedades antioxidantes?
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En una ruta biosintética, ¿qué papel desempeñan las enzimas?
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¿Qué caracteriza las rutas biosintéticas en cuanto a su interconexión?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la digoxina es correcta?
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Study Notes
Sesión de Aprendizaje 04
- El tema de la sesión es la obtención, extracción e identificación fitoquímica de metabolitos secundarios.
- El docente es Torres Rivera.
Importante
- Ser puntual.
- Mantener el micrófono y la cámara desactivados.
- Utilizar el chat para hacer preguntas.
- Los estudiantes deben salir de la sesión al terminar.
- Respetar el tiempo para resolver dudas.
- La clase puede ser grabada.
Objetivos
- Conocer las formas de obtención, extracción e identificación fitoquímica de metabolitos secundarios.
Las plantas como recurso
- Las plantas son un recurso accesible y económico para el ser humano.
- Desde la antigüedad, las plantas se han utilizado para alimentación y curaciones.
- Las plantas medicinales, conocidas por sus propiedades curativas, se han transmitido de generación en generación.
Interés por la investigación
- En el país, existe gran interés por investigar las plantas medicinales.
- Se busca analizar los efectos terapéuticos.
- Se identifican los compuestos activos responsables de la actividad farmacológica.
- Se separan los compuestos de las plantas.
- Se determina la estructura química.
- Se procura la síntesis de los compuestos.
- Se proponen modificaciones estructurales.
- Se dan a conocer los resultados de los estudios.
- El trabajo multidisciplinario involucra botánicos, químicos, farmacognosistas y farmacólogos.
Conceptos relacionados
- Droga: Material natural (hojas, corteza) o procesado (extractos) con principios activos.
- Droga vegetal: La parte de la planta que contiene los principios activos utilizados en terapéutica.
- Planta medicinal: Especie vegetal con principios activos para fines terapéuticos.
- Principio activo: Sustancia química aislada de la droga responsable de su actividad farmacológica.
- Medicamento: Sustancia con propiedades para prevenir, curar o diagnosticar enfermedades con una dosis y método de administración determinados.
Ejemplos de drogas y principios activos
- Se presenta una tabla con ejemplos concretos de plantas medicinales, drogas, principios activos y los medicamentos asociados.
Introducción a los metabolitos secundarios
- Los metabolitos secundarios son compuestos químicos producidos por bacterias, hongos y plantas durante su metabolismo secundario.
- Son importantes para la adaptación al entorno y presentan diversas aplicaciones en medicina y la industria farmacéutica.
- Difieren de los metabolitos primarios esenciales para el crecimiento y la supervivencia de la planta.
Producción de metabolitos secundarios
- Los metabolitos secundarios son producidos en respuesta a factores bióticos (herbívoros, patógenos, parásitos) y abióticos (calor, nutrientes, sequía, pH, humedad, luz, metales pesados).
Metabolitos primarios y secundarios
- Los metabolitos primarios son imprescindibles para el crecimiento y la reproducción de los seres vivos. Incluyen carbohidratos, lípidos, péptidos, vitaminas y ácidos nucleicos.
- Los metabolitos secundarios se vinculan con la relación de la planta con su entorno y con sus exigencias ecológicas.
Funciones biológicas y ecológicas
- Defensa contra herbívoros: Muchos metabolitos secundarios actúan como agentes de defensa para proteger la planta de los herbívoros y patógenos.
- Atracción de polinizadores: Algunos metabolitos secundarios atraen a los polinizadores para facilitar la reproducción de las plantas.
- Adaptación ambiental: Los metabolitos secundarios ayudan a las plantas a adaptarse a diferentes condiciones ambientales como cambios de temperatura, luz solar, y competencia con otras especies.
Importancia en la medicina y la industria
- Fuente de compuestos medicinales: Numerosos fármacos utilizados en medicina humana y veterinaria se derivan de metabolitos secundarios de plantas.
- Productos industriales: Los metabolitos secundarios se utilizan en la fabricación de colorantes, aromatizantes y otros productos químicos.
- Investigación farmacéutica: La investigación de metabolitos secundarios presenta oportunidades para descubrir nuevos fármacos y desarrollar tratamientos innovadores.
- Estudios ecológicos: La presencia y diversidad de metabolitos secundarios en plantas son indicadores importantes en estudios ecológicos.
Obtención y extracción de metabolitos secundarios
- Selección de la planta: Identificación de especies ricas en metabolitos secundarios.
- Cosecha en el momento adecuado: Se debe cosechar la planta en el momento óptimo para la mayor concentración de metabolitos.
- Manejo postcosecha: Se deben tomar precauciones para prevenir la degradación de los metabolitos.
- Preservación: Almacenamiento o conservación de los metabolitos.
Técnicas de extracción
- Maceración: Remojo del material vegetal en un solvente.
- Destilación con arrastre de vapor: Utilización de vapor de agua para extraer compuestos volátiles.
- Extracción con solventes: Empleo de solventes orgánicos.
- Extracción por Soxhlet: Extracción continua utilizando un solvente.
- Extracción asistida por ultrasonido: Uso de ultrasonido para mejorar la eficiencia de la extracción.
Factores que afectan la extracción
- Tipo de solvente: Depende de la polaridad de los metabolitos.
- Relación material-solvente: Proporción adecuada para optimizar la extracción.
- Temperatura: Afecta la velocidad y eficiencia de extracción.
- Tiempo de extracción: Influye en la cantidad y variedad de metabolitos extraídos.
- Métodos de agitación: Aumenta la interacción entre el material vegetal y el solvente.
- Estado del material vegetal: (fresco, seco, pulverizado) afecta la eficiencia de extracción.
Descripción de compuestos destacados
- Se presentan ejemplos de compuestos como Artemisinina, Morfina, Curcumina, Digoxina, y Quercetina, junto con sus aplicaciones terapéuticas.
Rutas biosintéticas
- Secuencialidad: Las rutas biosintéticas consisten en una serie de reacciones catalizadas por enzimas.
- Interconexión Metabólica: Las rutas están interconectadas y forman una red compleja de reacciones.
- Regulación: La actividad de las enzimas involucradas en las rutas está regulada para el equilibrio metabólico.
- Sustratos y productos: Los sustratos iniciales son transformados en productos finales.
- Se presentan ejemplos específicos de rutas biosintéticas como la del ácido shikímico, el mevalonato, la acetato-CoA, y la L-fenilalanina.
Diseño de microorganismos y optimización
- Diseño de microorganismos modificados genéticamente para la producción específica de metabolitos de interés industrial o médico.
- Optimización de la producción de compuestos mediante rediseños de las rutas biosintéticas para lograr mayores rendimientos y eficiencia.
Desarrollo de nuevos fármacos y producción sostenible
- Comprensión de las rutas biosintéticas para desarrollar nuevos fármacos, estrategias y/o análogos con mejoradas propiedades.
- Producción sostenible de metabolitos secundarios para reducir la dependencias de la extracción de las plantas.
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Description
En esta sesión se abordará la obtención, extracción e identificación fitoquímica de metabolitos secundarios en plantas. Se discutirá la importancia de las plantas como recurso para la alimentación y la medicina, además del interés actual en su investigación. A través de este aprendizaje, se busca profundizar en las propiedades curativas de las plantas.
