Via do ácido ciquímico: via metabólica secundária que tem como precursor o ácido ciquímico, molécula que contém em si as características estruturais e químicas que podem ser encontradas nos metabólitos secundários que dela se originam.
A molécula do ácido ciquímico é composta por: um anel de 6 membros, 1 grupo carboxílico e 3 grupos hidroxila. Essa mesma arquitetura molecular pode ser encontrada nos metabólitos secundários que dela se originam, e que são chamados, na verdade, derivados de o ácido ciquímico. O ácido ciquímico se origina da união de dois intermediários de duas vias metabólicas primárias diferentes:
eritrosio-4-fosfato (3C): intermediário da fase escura da fotossíntese, processo metabólico anabólico;
ácido fosfoenolpirúvico (3C): intermediário da glicólise, processo metabólico catabólico;
Portanto, eritrosio-4-fosfato + ácido fosfoenolpirúvico = ácido ciquímico: primeiro precursor das vias metabólicas secundárias.
A célula sintetiza o ácido ciquímico quando as necessidades são tais que o permitem, ou quando as quantidades dos dois intermediários primários são tantas e podem se acumular; isto acontece quando existe uma quantidade suficiente de ATP na célula e esta retarda as reações de catabolismo primário e anabolismo.
Caminho do ácido malônico e mevalônico: ambos os precursores derivam de uma molécula de Acetil CoA, portanto, ambos estão subjacentes a um único caminho: a via do acetato. O acetil CoA é uma molécula de conexão entre a glicólise e o ciclo de Krebs e, portanto, podemos defini-la como um intermediário do metabolismo primário da célula.
Grupo acetato (grupo com dois átomos de carbono) + CoA (coenzima A) = Acetil CoA: molécula pertencente ao metabolismo primário, que é usada como um bloco de construção biológico na construção de metabólitos secundários.
A via do acetato é então distinguida pela via do ácido malônico e pela via do ácido mevalônico. A coenzima A atua como um transporte das duas unidades carbonáceas do citoplasma para a mitocôndria da célula, onde ocorre o ciclo de Krebs. Em vez disso, o carbono é transportado para outro lugar em caso de sobra de energia e podem passar a constituir os mais variados metabólitos secundários, estes têm como característica comum um número par de átomos de carbono, incluindo ácido malônico (C4) e mevalônico (C6).
As vias metabólicas do ácido ciquímico e do acetato, portanto, possuem uma arquitetura molecular precisa, o que nos permite identificar facilmente seus derivados secundários. Para a alcalóides, que possuem arquiteturas diversificadas, a identificação do precursor não é tão fácil, ou seja, não é tão fácil classificar as categorias únicas de alcalóides, traçando cada uma a um único precursor. Alcalóides, na verdade, possuem mais de um precursor, uma vez que derivam de aminoácidos (compostos primários de nitrogênio, que a célula usa para produzir moléculas de nitrogênio secundárias). Os metabólitos de nitrogênio secundários são principalmente alcalóides, mas também existem outras moléculas com um perfil de saúde inferior ao seu, como o cianogênico glicosídeos (contidos nas amêndoas amargas) e β-cianos (pigmentos) Os aminoácidos são compostos nitrogenados diversificados entre si e essa diversidade reflete a diversificação de seus derivados diretos, que são os alcalóides.
O único elemento químico que une as diferentes categorias de alcalóides é um átomo de nitrogênio encerrado em um anel heterocíclico, ou pelo menos um átomo de nitrogênio com um dupleto de elétrons livre que lhes dá propriedades básicas; a mesma reatividade básica que nos permite extrair os alcalóides individuais por deslocamento.
Podemos resumir dizendo que a via dos carboidratos é a via metabólica subjacente à síntese de todos os metabólitos secundários, portanto, inclui todas as vias metabólicas vistas anteriormente:
- o acetato é o produto da demolição completa da molécula de glicose;
- os aminoácidos derivam de processos metabólicos de degradação de carboidratos;
- o ácido ciquímico é um precursor de metabólitos secundários, mas também de aminoácidos aromáticos (fenilalanina, triptofano e tirosina);
-o glicosídeo é um metabólito secundário composto de um açúcar mais uma unidade não açucarada, chamada aglicona, que presumivelmente deriva de uma das vias metabólicas resumidas.
Todos os blocos de construção biogenéticos dos quais os metabólitos secundários se originam derivam do catabolismo dos carboidratos ou de seu anabolismo. Esses açúcares são as mesmas unidades de açúcar que uma vez ligadas à aglicona constituem os glicosídeos.
A via metabólica do acetato é dividida em uma densa árvore biogenética, contendo todos os nomes dos metabólitos secundários aos quais ele dá origem. Diferente, dependendo das necessidades da própria célula:
- Ciclo de Krebs com produção final de ATP (metabolismo primário);
- β-oxidação e síntese de ácidos graxos (metabolismo primário);
- Síntese de malonato ou ácido malônico (4C), derivado da união de duas moléculas de acetato, e de mevalonato ou ácido mevalônico (6C) derivado da união de três moléculas de acetato. A célula usa essas duas moléculas com um número par de átomos de carbono para construir diferentes categorias moleculares, consistindo em cadeias lineares de unidades de hidrocarbonetos, tais como: ácidos graxos - usados por sua vez para produzir glicerídeos e ceras - terpenóides, antraquinonas e esteróides.
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