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Química dos produtos naturais I
Índice
1- Introdução-------------------------------Pág. 2
2-Terpenos -------------------------------Pág. 4
3-Biossintese dos esteróides---------Pág. 6
4- Função dos esteróides--------------Pág. 7
5-Actividade biológica ------------------Pág. 8
6- Bibliografia ----------------------------Pág.11
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Química dos produtos naturais I
Introdução:
Esteróides- o que são?
Os esteróides formam um grande grupo de compostos solúveis em
gordura (lipossolúveis), que têm uma estrutura básica de 17 átomos de
carbono dispostos em quatro anéis ligados entre si. Os esteróides
compreendem diversas substâncias químicas com importante papel na
fisiologia humana. Alguns esteróides são produzidos sinteticamente com
finalidade terapêutica.
Ilustração 1- Forma estrutural do Esteróide
São lipídios de cadeia complexa, onde o colesterol é substância
fundamental na formação dos esteróides. Sem colesterol não haveria vida.
Contudo, o seu excesso é maléfico à saúde.
O colesterol faz parte da estrutura das membranas celulares, sendo também
um reagente de partida para a biossíntese de várias hormonas (cortisol,
aldosterona, testosterona, progesterona,...), dos sais biliares e da vitamina D. O
colesterol é o ponto de partida para a fabricação de hormonas esteroidais, bem
como os ácidos biliares, vitamina D, glicosídeos cardíacos, sitosteróis do reino
vegetal e alguns alcalóides.
Todos os esteróides apresentam em comum a estrutura química
denominada Ciclo-pentano-peridro-fenantreno: um núcleo cíclico similar,
semelhante ao núcleo do fenantreno (anéis A, B e C), que são ligados a um
anel ciclopentano (D). As posições dos carbonos nos núcleos esteróides são
numeradas. É importante imaginar que nas fórmulas estruturais dos esteroides
um anel hexagonal simples indica um anel de 6 carbonos completamente
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A B
C D
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saturado com todas as valências satisfeitas com ligações de hidrogênio, a
menos que se mostre outra maneira, isto é, ele não é um anel benzénico.
Todas as duplas ligações se mostram como tais. As cadeias laterais de metil
apresentam-se como ligações livres simples no outro extremo (metílico). Estas
ocorrem, tipicamente nas posições 10 e 13 (constituindo um átomo de C19 e
C18). Uma cadeia lateral, na posição 17,é usual (como no colesterol). Quando
o composto contém um ou mais grupos de hidroxila e nenhum grupo carbonila
ou carboxila, ele é um esterol e a seu nome é acrescido o sufixo -ol.
Os esteróides são amplamente distribuídos nos organismos vivos e incluem
as hormonas sexuais, a vitamina D e os esteróis, tais como o colesterol e a
digitalina, presentes na dedaleira. Terapêuticamente, os corticosteroides são
utilizados como imunossupressores no tratamento de doenças auto-imunes e
na cirurgia de transplantes. A ingestão de doses altas durante longos períodos
pode produzir efeitos colaterais sérios, que vão da imunodeficiência à perda de
cálcio nos ossos. Os esteroídes anabólicos são derivados da hormona
masculina, a testosterona.
Eles provocam a deposição de proteína nos tecidos e eram outrora utilizados
para auxiliar na convalescência. São algumas vezes ingeridos pelos atletas e
levantadores de peso em razão de suas propriedades de fortalecimento e
crescimento muscular, mas podem causar sérios danos ao fígado. Grandes
quantidades podem levar a surtos de comportamento agressivo, ou mesmo à
morte. Os esteróides constituem os ingredientes activos da maioria das pílulas
anticoncepcionais ministradas oralmente. Em várias especialidades, esteróides
denominados de anti-inflamatórios hormonais são usados no tratamento de
diversas afecções, na forma tópica (pomadas, soluções) ou sistêmicas (oral,
inalatório, intramuscular e intravenoso). Alguns exemplos destes esteroides são
a hidrocortisona, dexametasona, mometasona e betametasona.
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Terpenos
Terpenóides, terpenos ou isoprenóides são três nomes utilizados para
designar uma extensa e numerosa família de produtos naturais. Segundo
alguns autores deve ser utilizado o termo terpenóide.
O termo terpeno deve ser utilizado apenas para aqueles compostos que
sejam alcenos. A palavra terpeno tem origem no termo inglês terpene que por
sua vez reflecte o facto de os primeiros terpenos cuja estrutura foi conhecida,
alfa-pineno e cânfora, terem sido isolados da terebentina, em inglês turpentine.
A palavra isoprenóide indica que estes compostos são formalmente
derivados do isopreno.
Na realidade quando os compostos desta família eram sujeitos a pirólise
decompunham-se com formação de isopreno .
Para além disso seguem a regra do isopreno. Esta regra indica que os
membros desta família são constituídos por unidades de cinco átomos de
carbono com a estrutura do isopreno ligadas entre si pela ordem
“cabeça”-“cauda”.
Todos os esteróides são triterpenos mas o seu esqueleto sofreu um rearranjo, pelo
que não é possível dividir em unidades de isopreno.
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Tabela 1-Diferentes classes dos terpenos
Classe Nº de C Ocorrência Precursor Aplicação Exemplos
Hemiterpenóide 5 Óleos, compostos
voláteis
Pirofosfato de
isopentenilo e
pirofosfato de
dimetilalilo
--- isopreno
Monoterpenóides 10 Óleos, pétalas Pirofosfato de
geranilo
Perfumes Cânfora,
terpineol
Sesquiterpenóides 15 Óleos, resinas,
pétalas
Pirofosfato de
farnesilo
Aromatizantes
, perfumes
vetivona
Diterpenóides 20 Óleos, resinas Pirofosfato de
geranil-geranilo
Colas,
vernizes
ácido abiético
Sesterterpenóides 25 Óleos, resinas Pirofosfato de
geranil-farnesilo
---- ofiobolina
Triterpenóides
30 Resinas, madeira,
cortiça
Esqualeno
Produtos
farmacêuticos
, perfumaria
ambreína,
amirina
Carotenóides (ou tetraterpenóides)
40 Tecidos
verdes,
raízes,
pétalas
Fitoeno Corantes
alimentares
caroteno
Poli-isoprenóides n (n45) Latex, cera
das folhas
Pirofosfato de
geranilo-geranilo
Borracha
natural
---
Esteróides 18 a 29 Tecidos
vegetais e
animais,
fungos,..
Esqualeno Produtos
farmacêuticos
colesterol,
cortisona
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Os esteróides foram colocados numa classe separada em virtude de serem
compostos que se formam a partir de um precursor com 30 átomos de carbono,
como acontece com os triterpenos, mas que em seguida sofre degradação.
Um acoplamento redutivo “cauda-cauda” de 2 moléculas de
pirofosfato de farnesila produz o esqualeno, o precursor de outro grupo
importante de isoprenoides, os esteróides.
Biossintese dos esteróides ( via do mevalonato)
Os trabalhos de Bloch, Lynen, Cornforth e Popják foram pioneiros e permitiram
elucidar a biossíntese do ácido mevalónico e os mecanismos de conversão
deste nas unidades em C5 e portanto nos precursores de todos os
isoprenóides. A biossíntese do ácido mevalónico é a condensação de duas
unidades de acetil coenzima A de um modo semelhante a uma condensação
de Claisen (é uma reacção química que se dá entre dois ésteres e uma cetona
em presença de uma base forte, dando lugar a um β-ceto-éster ou a uma β-
dicetona. É uma reacção onde se forma uma ligação simples carbono-carbono
(C-C)). O passo seguinte é uma condensação aldólica que resulta no
hidroximetilglutarilcoenzima A (HMG-SCoA). A redução deste composto com
NADPH dá origem ao ácido mevalónico (MVA) o qual é fosforilado. Este sofre
uma descarboxilação e redução para dar o pirofosfato de isopentenilo. Este
último isomerisa, perdendo o hidrogénio para o R (Hr), em pirofosfato de
dimetilalilo. (Diz-se que um átomo de hidrogénio é para o R (Hr,) ou
analogamente para o S (Hs), quando a sua substituição por um átomo de H
marcado, deutério ou tritío, leva a que o átomo de C a que está ligado dê
origem a um centro quiral R, ou analogamente S).
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Função dos Esteróides
Os esteróides estão relacionados com a estrutura de membranas
celulares e com o controle hormonal. A testosterona é um esteróide que é a
hormona sexual masculina.
Nos mamíferos estão dispostos em camadas profundas da pele e em
vegetais, nos frutos, como abacate e o coco.
Aplicação dos esteróides:
Estimulação da medula óssea: Durante muito tempo os esteróides
anabólicos foram importantes para a terapia de anemias hipoplásicas
não causadas por deficiência nutritivas. Os esteróides anabólicos têm
sido substituídos por hormonas sintéticas que estimulam o crescimento
das células do sangue.
Estimulação do crescimento : Os esteróides anabólicos foram receitados
para crianças com deficiência no crescimento.
Estimulação do apetite e preservação e aumento de massa muscular:
Esteróides anabólicos tem receitados a pessoas com condições crónicas
desgastantes como câncer e AIDS.
Indução da puberdade masculina: Andrógenos são receitados para
muitas crianças com atraso da puberdade. Actualmente na testosterona
é o único andrógeno usado para esse fim.
Usado para problemas relacionados com a idade em idosos : Os
esteróides anabólicos têm se mostrado como auxiliares em muitos
problemas da velhice.
Terapia de reposição hormonal para homens com baixos níveis de
testosterona.
Usado para dismorfia de género: ao passo que as características
secundárias masculinas se iniciam em pacientes como feminino – para -
masculino. Assim por este método torna-se a voz mais grave, aumentam
as massas muscular e óssea, os pêlos faciais, os níveis de células
vermelhas do sangue e o clítoris.
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Diferentes tipos de esteróides:
1- Colesterol
2- Ácidos biliares
3- Hormonas sexuais femininas e masculinas
4- Hormonas das cápsulas supra-renais
5- Vitaminas D
6- Sapogeninas
7- Glucosidos cardiotónicos
8- Alcalóides esteróides
Actividade Biológica dos compostos
1- Colesterol
É um percursor metabólico nos mamíferos. O nosso organismo fabrica colesterol,
sendo também obtido através dos alimentos que consumimos.
Sintetiza moléculas. O colesterol encontra-se no cérebro, no tecido nervoso cálculos
biliares e depósitos anormais.
O colesterol quando fica retido no interior das paredes das artérias, pode originar
doenças cardíacas e hipertensão arterial.
2- Ácidos biliares
Os ácidos biliares são produzidos pelo fígado, por isso é que são
predominantemente encontrados na bilís dos mamíferos.
Actuam sobre as gorduras e permitem que as enzimas actuem sobre as gorduras
transformando-as em moléculas mais pequenas de ácidos gordos e colesterol. A
combinação dos ácidos biliares com os ácidos gordos e colesterol permite a passagem
de moléculas pequenas através das células do intestino pelo fígado a partir de
colesterol.
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3- Hormonas sexuais femininas e masculinas
Hormonas sexuais femininas
São formadas pelos estrogénios e progestinas. Relativamente aos estrogénios,
estes são produzidos nos ovários e são responsáveis por características secundárias
femininas, isto porque actuam na profileração e crescimento de células específicas no
corpo.
As progestinas actuam na preparação final do útero para a gravidez e dos
seios para a lactação.
A placenta também forma grandes quantidades de estrogénios, no plasma o β-
estradiol, a estrona e o estriol são os principais estrogénios.
Hormonas sexuais masculinas
A testosterona nos Homens é responsável pelo normal crescimento e
desenvolvimento dos órgãos sexuais do homem, bem como pela manutenção
das características secundárias, como a voz, aparecimento dos pelos,
alterações na musculatura e na distribuição de gordura no corpo.
4- Hormonas das cápsulas supra-renais
Nos mamíferos, a glândula supra-renal é uma glândula endócrina, localizada
acima do rim e apresenta uma cápsula fibrosa. A principal função é relacionada
com a resposta ao stress e baseia-se na libertação e síntese de hormonas
corticosteróides e de catecolaminas.
O papel dos corticosteróides no organismo é variado, estando envolvido no
equilibrio dos iões e da água e na regulação do metabolismo, também está
associado à actividade normal assim como à resposta a stress de diversas origens
(infecções, lesão traumática, queimaduras, hemorragias, dor, situação de medo e
luta).
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5- Vitamina D
A vitamina D (calciferol) é produzida na pele, a partir de um esteróide que é
quase idêntico ao colesterol (7-deidrocolesterol) através de reacções promovidas pela
luz solar.
Apresenta um papel importante no desenvolvimento normal dos ossos e dos
dentes. Após exposição à luz solar a vitamina D promove a absorção de cálcio. Esta
actua como uma hormona mantendo as concentrações de cálcio e fósforo no sangue
através da diminuição ou aumento da absorção desses minerais no intestino delgado
A vitamina D está relacionada com as funções metabólicas e também nas funções
musculares, cardíacas e neurológicas.
A falta de vitamina D pode originar em osteoporose em adultos raquitismo e
avitaminose em crianças.
6- Sapogeninas
Entre as diversas actividades biológicas das saponinas, as mais importantes são
aquelas relacionadas ao aumento da resposta imune e a ruptura das membranas
dos eritrócitos. No desenvolvimento de vacinas, ambas as propriedades exercem
actividades antagônicas, contudo, as informações sobre as relações estrutura-
actividade são relativamente escassas e, às vezes, conflitantes.
7- Glicósidos cardiotónicos
A insuficiência cardíaca congestiva é a incapacidade do coração bombear sangue
suficiente rico em oxigénio, às células do organismo.
Os glicósidos cardiotónicos aumentam a força de contracção do coração portanto são
utilizados para pessoas com insuficiência cardíaca. As agliconas ou geninas
cardiotónicas são as responsáveis pela sua actividade biológica
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Bibliografia
http://www.google.com/images?um=1&hl=pt-br&client=firefox-
a&rls=org.mozilla%3Apt-BR
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http://www.google.com/search?q=terpenoides&ie=utf-8&oe=utf-
8&aq=t&rls=org.mozilla:pt-BR:official&client=firefox-a
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