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Farmacognosia 1- Estudamos diversos conceitos que nos levam a compreender o quão importante é a Farmacognosia para a formação do profissional farmacêutico. Assinale a alternativa que justifica a Farmacognosia como uma ciência farmacêutica, sendo, portanto, privativa deste profissional: • A Farmacognosia aplica ao mesmo tempo várias disciplinas científicas que se encontram exclusivamente no currículo farmacêutico, como, por exemplo, a Química Farmacêutica, o setor de Tecnologia e Controle de qualidade de medicamentos, a Farmacobotânica etc. Sendo o profissional farmacêutico o mais capacitado para “conhecer fármacos naturais sob todos os aspectos. R: O farmacêutico é o único profissional com formação centrada nos fármacos, com disciplinas curriculares voltadas para a capacitação desde a busca/pesquisa de fármacos à sua transformação em medicamento e ao seu uso seguro. 2- Apenas com base na análise das estruturas químicas dos fármacos representados a seguir, relacionados à quinina, marque a alternativa de correlação possível entre os termos "produto natural", “mimético de produto natural" e "derivado de produto natural”: • Quinina — produto natural; cloroquina — derivado de produto natural; primaquina —mimético de produto natural. R: A quinina é um antimalárico natural e isolado, de espécie vegetal Cinchona L. Sendo, portanto, um produto natural. Com base na análise das estruturas químicas dos fármacos representados, a cloroquina mantém o anel quinolínico presente na quinina, podendo então ser considerada um fármaco derivado de produto natural. Já em relação à estrutura da primaquina, ela é mais diferente da quinina, mas mantém os grupos farmacofóricos fundamentais, sendo então um mimético de produto natural. 3- Estudamos sobre a divisão dos processos bioquímicos da fotossíntese em fase clara e fase escura. Marque a alternativa que explica detalhadamente a distinção entre as reações de fase clara e as de fase escura: • As reações de fase clara dependem de energia luminosa (fótons) para ocorrerem, já as reações de fase escura ocorrem tanto no claro como no escuro; são reações que não usam a energia solar diretamente, mas indiretamente, na forma de ATP. As reações de “escuro” usam ATP e NADPH produzidos na fase clara. R: As reações de fase clara dependem de energia luminosa diretamente, pois são os fótons que estimulam os centros de reação nos fotossistemas. Já as reações de fase escura podem ocorrer tanto no claro como no escuro, desde que haja disponível no meio reacional ATP e NADPH, que normalmente são produzidos nas reações de fase clara. Ou seja, são reações que não usam a energia solar diretamente, mas indiretamente, na forma de ATP. 4- Sabe-se que a glicose é o principal monossacarídeo de 6 carbonos produzido a partir de trioses do ciclo de Calvin. Para isso, é necessário que o ciclo de Calvin ocorra mais de uma vez. Marque a alternativa que corresponda a quantidade de moléculas de CO2 e ATP necessárias para a produção de 1 molécula de glicose na fase escura da fotossíntese: • 6 moléculas de CO2 e 18 de ATP. R: Conforme estudado, a cada 6 moléculas de gliceraldeído 3-fosfato (com 3 carbonos) produzidas, apenas 1 é utilizada para a síntese de glicose (com 6 carbonos). Cinco delas são utilizadas para regeneração da RuBP (ribulose-1,5-bisfosfato)(com 6 carbonos), e a quebra da ribulose-1,5- bisfosfato (com 6 carbonos) gera 2 moléculas de gliceraldeído 3-fosfato (com 3 carbonos cada). O ATP é utilizado para a fosforilação de cada molécula de 3-fosfoglicerato (com 3 carbonos) e de ribulose-5-fosfato (com 6 carbonos). Totaliza-se então o uso de 6 moléculas de CO2 e de 18 ATPs para a síntese de 1 molécula de glicose. 5- Dentre os monossacarídeos de aplicação farmacêutica, qual deles é o mais citado e o mais importante tanto para sua aplicação direta como para obtenção de outros carboidratos: • Glicose R: Além de a glicose ter aplicações diretas como restaurador pós cirurgias, como aditivo farmacêutico nas manipulações de xaropes e precursor sintético de vitamina C, ela é precursora sintética de monossacarídeos, aminoglicosídeos, dissacarídeos e polissacarídeos de aplicação farmacêutica. 6- Com relação ao uso das plantas medicinais Plantago (Plantago ovata Forssk), Malva (Malva sylvestris L.) e Linhaça (Linum usitatissimum L.), qual efeito adverso seria esperado pelo uso indiscriminado delas? • Diarreia R: Tanto o Plantago quanto a Linhaça são ricos em mucilagem, que é encontrada nas partes vegetais utilizadas medicinalmente. As mucilagens são rígidas quando estão secas, e tornam-se pegajosas quando úmidas, logo, apresentam propriedade de inchar-se na presença de água e possuem atividade laxativa, pois, durante seu trajeto pelo tubo digestivo, seu inchamento aumenta a motilidade intestinal. Portanto, o efeito adverso pelo uso indiscriminado dessas plantas pode ser a diarreia, devido ao aumento exacerbado da motilidade intestinal. 7- Aprendemos neste módulo que podemos classificar o metabolismo de alguns organismos vivos como primário e secundário. Dessa maneira, marque a opção que descreva corretamente características desses tipos de metabolismos. • Metabolismo primário: envolve processos caracterizados por serem universalmente similares entre diferentes organismos vivos. Metabolismo secundário: envolve processos associados à síntese ou modificação de compostos de baixa massa molecular (micromoléculas). R: Apesar de correlacionados/interligados metabolicamente, existem algumas diferenças do ponto de vista de estrutura, função e ocorrência na natureza dos metabólitos gerados pelo metabolismo primário e secundário, o que faz com que haja distinção entre eles. Os metabólitos primários são macromoléculas amplamente distribuídas na natureza, produzidas em grande quantidade e com funções essenciais nos organismos vivos. Já os metabólitos secundários são micromoléculas de distribuição restritas na natureza, produzidas em pequenas quantidades e com funções adaptativas de defesa, reprodução ou, às vezes, desconhecidas. 8- Vimos que existem alguns mecanismos reacionais de construção de metabólitos que são comuns nas vias do metabolismo secundário. Sobre os blocos estruturais padrão utilizados nesses mecanismos, assinale a opção que indica aquele que fornece uma unidade de carbono (C1) com grande participação em reações de alquilação com formação de ligação C-C, C-N e C-O. • L-metionina R: A L-metionina é o bloco construtor padrão utilizado para reações de metilação, fornecendo uma unidade de carbono (C1). O aminoácido é transformado em S-adenosilmetionina (SAM), que fornece a metila (-CH3) por meio de reação de substituição nucleofílica ou adição eletrofílica. 9- Vimos neste módulo que para cada via metabólica do metabolismo secundário os metabólitos oriundos costumam apresentar um padrão estrutural característico. Com base nessa observação, marque a alternativa que descreve as características dos metabólitos e suas respectivas vias metabólicas. • Via do acetato – metabólitos com número de carbonos originais múltiplo de 2 (C2); via do mevalonato/desoxixilulose fosfato – metabólitos com número de carbonos originais múltiplo de 5 (C5); e via do chiquimato – metabólitos com número de carbonos originais múltiplo de 9 (C6C3). R: É comum que metabólitos oriundos da via do acetil-CoA possuam inicialmente uma quantidade de átomos de carbono par e múltipla de 2, devido ao padrão de construção com reações Aldol e Claisen entre duas moléculas de acetil-CoA (C2), ou com uma molécula de acetil-CoA (C2) e malonil-CoA (C3), seguida de descarboxilação (menos 1 C1) e totalizando 4 carbonos. Os metabólitos da via do mevalonato/desoxixilulose são obtidos pela união de unidades isoprênicas (C5), dando origem a compostoscom um número de átomos de carbono múltiplo de 5 (C10, C15, C20 e assim sucessivamente). Em relação aos metabólitos de origem na via do chiquimato, com exceção dos ácidos benzoicos simples, todos eles possuem como precursores estruturais os aminoácidos aromáticos L- tirosina e L-fenilalanina, que fornecem unidades fenilpropil (C6C3), que totalizam 9 carbonos. • TANINOS Os taninos são compostos químicos amplamente encontrados na natureza, especialmente em plantas, como cascas de árvores, sementes, frutas e folhas. Eles pertencem a uma classe de compostos chamados polifenóis e são conhecidos por suas propriedades adstringentes. • Propriedades e Características dos Taninos: Adstringência: Os taninos são conhecidos por sua capacidade de causar uma sensação de segurança na boca e na língua, geralmente associada a uma sensação de "amarrar" ou contrair os tecidos. Isso ocorre devido à interação dos taninos com as proteínas da saliva e dos tecidos mucosos. Sabor: Os taninos podem conferir um sabor amargo ou adstringente aos alimentos, como o encontrado no vinho tinto, chá preto e certas frutas. Propriedades Antioxidantes: Eles possuem propriedades antioxidantes, o que significa que podem ajudar a combater os danos causados pelos radicais livres no corpo humano. Aplicações na Indústria: Os taninos são usados em diversas indústrias, incluindo na produção de vinhos, curtimento de couro, produtos farmacêuticos e na indústria de alimentos. • Fontes de Taninos: Plantas: Encontradas em cascas de árvores, folhas, frutas como uvas, maçã • Aplicações: Na Indústria de Alimentos: Os taninos são usados para dar sabor, cor e propriedades de conservação aos alimentos. Na Indústria de Bebidas: Apresenta em vinhos, chás e cervejas, onde são reservados para o sabor e a estrutura dos produtos. Na Medicina Tradicional: Alguns taninos têm sido usados na medicina tradicional Curtimento de Couro: Histórico • Benefícios Potenciais à Saúde: Propriedades Antioxidantes: Podem ajudar a proteger os danos causados pelos radicais livres, associados ao envelhecimento e a certas doenças. Possível Impacto na Saúde Cardiovascular: Alguns estudos sugerem que os taninos podem ter efeitos benéficos na saúde do coração • Preocupações e Efeitos Negativos: Em grandes quantidades, os taninos podem interferir na absorção de certos nutrientes no corpo. O consumo excessivo de taninos pode Algumas pessoas podem ser sensíveis aos taninos, o que pode resultar em respostas alérgicas. Portanto, embora os taninos tenham diversos usos e possíveis benefícios • ALCALOIDES Os alcaloides são uma classe de compostos químicos orgânicos naturais que contêm átomos de nitrogênio em sua estrutura e frequentemente exibem propriedades farmacologicamente ativas. Eles são encontrados em uma ampla variedade de plantas, fungos e alguns animais. Abaixo, você encontra informações abrangentes sobre os alcaloides: • Principais características dos Alcaloides: Átomos de Nitrogênio: A presença de átomos de nitrogênio é uma característica definida dos alcaloides. Eles são classificados em vários subgrupos com base na estrutura e nenhum número de átomos de nitrogênio. Origem Natural: Os alcaloides são predominantemente encontrados na natureza, em plantas como a papoula (que produz a morfina), na folha de coca (que contém cocaína) e em muitas outras fontes naturais. Propriedades Farmacológicas: Muitos alcalóides têm efeitos farmacológicos no organismo. Eles podem ser tóxicos, alucinógenos, estimulantes ou ter outras ações sobre o sistema nervoso e outros órgãos. • Exemplos de Alcaloides e Suas Fontes: Morfina: Encontrada na papoula (Papaver somniferum), a morfina é um analgésico potente. Cocaína: Obtida da folha de coca (Erythroxylum coca), é um poderoso estimulante. Nicotina: Encontrada no tabaco (Nicotiana tabacum), é um alcaloide estimulante. Cafeína: Presente no café, no chá e em outras plantas, é um estimulante do sistema nervoso central. Ergotamina: Encontrada no fungo Claviceps purpurea, é usada no tratamento da enxaqueca. • Funções e Aplicações dos Alcaloides: Uso Medicinal: Muitos alcaloides têm aplicações médicas, sendo usados como analgésicos, anestésicos, anti-inflamatórios, antiespasmódicos, entre outros. Toxicidade Natural: Alguns alcaloides são altamente tóxicos, como a estricnina, a atropina e a aconitina. Alucinógenos: Alcaloides como a psilocibina e a mescalina são conhecidos por suas propriedades alucinógenas e são usados em rituais religiosos e recreativos. Estimulantes: Alcaloides como a cafeína, a nicotina e a cocaína são usados por suas propriedades estimulantes. • Importância Científica e Econômica: Os alcalóides têm sido de grande importância na pesquisa química e farmacológica, levando ao desenvolvimento de muitos medicamentos. A produção e o comércio de alcaloides, como a cocaína e a morfina, são uma questão econômica significativa, muitas vezes associada ao tráfico de drogas. • Riscos e Controvérsias: Muitos alcaloides são substâncias controladas devido ao seu potencial de abuso e riscos para a saúde. O uso indevido de alcaloides pode levar a dependência, overdoses e sérios problemas de saúde. Em resumo, os alcalóides são uma classe diversificada de compostos químicos naturais que desempenham um papel significativo na química, na farmacologia e na sociedade em geral. Sua complexidade estrutural e potencial farmacológico tornam esses compostos uma área de pesquisa importante em ciências naturais e médicas. • PERGUNTAS 1- Alcaloides são caracterizados como substâncias que possuem um nitrogênio em sua estrutura. Dentre os aminoácidos listados a seguir, qual não está envolvido na síntese de alcaloides? • L-prolina R: Os aminoácidos envolvidos na síntese dos alcaloides são: L-ornitina, L- lisina, L-tirosina, L-fenilalanina, L-triptofano e L-histidina. 2- Por causa de sua polaridade, os alcaloides possuem um método bem característico de extração com: • pH básico ou pH ácido R: Dois métodos gerais podem ser aplicados: um utilizando solventes em meio alcalino e outro em meio ácido. 3- Atropina, cocaína e escopolamina são exemplos de alcaloides pertencentes à classe dos: • Tropânicos R: Esses alcaloides são tropânicos, pois possuem o anel tropano em sua estrutura. 4- Qual dos efeitos listados a seguir não é causado pelos alcaloides tropânicos? • Miose R: Os alcaloides tropânicos causam midríase e não causam miose. 5- Morfina e codeína são dois alcaloides de grande valor comercial. Eles pertencem à mesma classe de qual alcaloide? • Heroína R: Heroína, codeína e morfina pertencem à classe dos alcaloides opioides. 6- A quinina foi um dos alcaloides mais utilizados no mundo devido à sua atividade antimalárica e, até hoje, é utilizada para as formas resistentes da doença. A quinina é um alcaloide da classe dos: • Quinolínicos R: A quinina possui um esqueleto característico da classe dos alcaloides quinolínicos. 7- Alcaloides imidazólicos são oriundos da L-histidina – um aminoácido que não é proveniente nem da via do acetato nem do chiquimato. Entre as substâncias listadas a seguir, qual é um alcaloide imidazólico? • Pilocarpina R: Pilocarpina, encontrada no Jaborandi, é um exemplo de alcaloide com esqueleto imidazólico, ou seja, apresenta um anel aromático heterocíclico de cinco membros com átomos de nitrogênio nas posições 1 e 3. 8- Teobromina e teofilina são exemplos de alcaloides da classe das metilxantinas. Essa classe é conhecida devido à sua ação estimulante, que ocorre porque as metilxantinas: • Inibem a enzima fosfodiesterase. R: Metilxantinas inibem a enzima fosfodiesterase, aumentando AMPc e, por consequência, a liberação de adrenalina, o que estimula o Sistema Nervoso Central (SNC). • CUMARINASAs cumarinas são uma classe de compostos químicos orgânicos que são facilmente encontrados na natureza, especialmente em plantas. Eles são conhecidos por suas diversas propriedades, incluindo inovações e atividade farmacológica. Abaixo, você encontra informações abrangentes sobre as cumarinas: • Características das Cumarinas: Estrutura Química: As cumarinas possuem uma estrutura química característica, consistindo de dois anéis benzênicos ligados a um anel de lactona. A fórmula química geral é C9H6O2. Fragrância: Algumas cumarinas, como a cumarina natural encontrada na fava tonka, no feno-grego e no aipo selvagem, possuem fragrâncias tradicionais que lembram o cheiro de feno cortado. Anticoagulantes: Algumas cumarinas sintéticas, como a varfarina e a fenprocumona, são usadas como anticoagulantes, inibindo a coagulação do sangue. Aroma e Sabor: As cumarinas possuem um aroma distintivo e são responsáveis por aromas específicos, frequentemente descritos como amadeirados e doces. Além disso, algumas cumarinas conferem sabor a frutas, especiarias e bebidas. • Fontes Naturais de Cumarinas: Fava Tonka: A cumarina natural é abundante nas sementes da fava tonka (Dipteryx odorata) e é usada na indústria de perfumes e aromas. Feno-Grego: Encontrada nas sementes de feno-grego (Trigonella foenum-graecum), a cumarina dá ao feno-grego seu aroma característico. Aipo Selvagem: O aipo selvagem (Apium graveolens) é outra fonte natural de cumarina. Outras Plantas: As cumarinas também estão presentes em diversas outras plantas, como a canela, a casca de canela, o capim-limão e o trevo- doce, embora em menor quantidade. • Propriedades Farmacológicas: Anticoagulantes: Como mencionado anteriormente, algumas cumarinas sintéticas, como a varfarina, têm capacidade de inibir a coagulação do sangue. Elas são usadas no tratamento e na prevenção de condições de coagulação sanguínea excessiva. Anti-inflamatórios: Alguns estudos sugerem que as cumarinas podem ter propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes, tornando-as relevantes para a pesquisa médica. • Uso em Perfumaria e Aromaterapia: As cumarinas naturais, como as descobertas na fava tonka e no feno- grego, são usadas na indústria de perfumes para adicionar notas de feno e baunilha às fragrâncias. Na aromaterapia, as cumarinas podem ser usadas para criar óleos essenciais e fragrâncias terapêuticas com propriedades relaxantes. • Segurança e Regulamentação: Embora as cumarinas naturais presentes em alimentos como a canela sejam geralmente consideradas seguras quando consumidas em detalhes normais, algumas cumarinas sintéticas, como a varfarina, são medicamentos que devem ser usados sob supervisão médica devido ao risco de hemorragia. O consumo excessivo de cumarinas sintéticas ou de alimentos com alto teor de cumarina natural pode ser prejudicial à saúde e o uso deve ser controlado. Em resumo, as cumarinas são compostos químicos com propriedades aromáticas competitivas e atividades farmacológicas importantes, como a anticoagulação. Elas são encontradas em várias plantas e são utilizadas em perfumaria, aromaterapia e medicina, mas devem ser usadas com cautela devido aos seus possíveis efeitos colaterais e toxicidade quando consumidos em excesso. • METABOLISMO SECUNDÁRIO Os metabólitos secundários são compostos químicos produzidos por organismos, principalmente plantas, que não são essenciais para o crescimento, desenvolvimento ou reprodução do organismo, mas desempenham papéis importantes em adaptações e interações ecológicas. Aqui está uma visão abrangente sobre os metabólitos secundários: • Características dos Metabólitos Secundários: Não Essenciais: Os metabólitos secundários não são essenciais para a sobrevivência, crescimento ou reprodução dos organismos produtores. Eles não desempenham um papel direto no metabolismo básico. Diversidade Química: Existem milhares de tipos diferentes de metabólitos secundários, que podem variar amplamente em sua estrutura química e função. Função Ecológica: Os metabólitos secundários freqüentemente desempenham papéis na adaptação, defesa e interações ecológicas dos organismos. Eles podem servir como repelentes de herbívoros, causar polinizadores, inibir o crescimento de microrganismos patogênicos, entre outras funções. • Aulas de Metabólitos Secundários: Existem várias classes de metabólitos secundários, incluindo: Alcaloides: Compostos nitrogenados, frequentemente com propriedades farmacológicas. Exemplos incluem a morfina, a cafeína e a cocaína. Terpenoides: Compostos derivados de isoprenos, com ampla variedade de funções, incluindo a formação de óleos essenciais em plantas e a produção de pigmentos como os carotenoides. Fenóis: Compostos que incluem taninos, flavonoides e ligninas, frequentemente envolvidos na defesa contra herbívoros e patógenos. Glicosídeos cianogênicos: Encontrados em algumas plantas, esses compostos liberam cianeto quando quebrados, atuando como um mecanismo de defesa contra herbívoros. Látex: Um tipo de metabólito secundário viscoso produzido por plantas, frequentemente tóxico e utilizado como defesa contra herbívoros. • Funções dos Metabólitos Secundários: Defesa contra Herbívoros: Muitos metabólitos secundários atuam como agentes de defesa contra herbívoros, tornando as plantas menos palatáveis ou até mesmo tóxicas para os animais. Atração de Polinizadores: Alguns metabólitos secundários, como os compostos aromáticos em flores, atraem polinizadores, como abelhas e borboletas. Proteção contra Patógenos: Muitos metabólitos secundários possuem propriedades antimicrobianas que ajudam a proteger as plantas contra infecções por fungos, bactérias e vírus. Comunicação entre Organismos: Alguns metabólitos secundários desempenham um papel na comunicação entre organismos, como a sinalização química entre plantas e microrganismos simbiontes. • Importância na Medicina e Indústria: Muitos medicamentos importantes foram derivados de metabólitos secundários, como a aspirina (derivado de salicilatos) e a penicilina (um antibiótico). Os metabólitos secundários também são usados na indústria de fragrâncias, na produção de corantes, na fabricação de pesticidas e na perfumaria. • Regulação e Uso Responsável: Devido à diversidade e complexidade dos metabólitos secundários, seu uso deve ser regulamentado para evitar impactos ambientais e à saúde. Em resumo, os metabólitos secundários são compostos químicos produzidos por organismos, principalmente plantas, com uma ampla variedade de funções e aplicações. Eles desempenham papéis importantes na ecologia, na defesa das plantas e na produção de muitos produtos químicos importantes, incluindo medicamentos e fragrâncias.