Diferencias entre-metabolitos-primarios-y-secundarios

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1. DIFERENCIAS ENTRE METABOLITOS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS
García-Mateos, Rosario

Una de las diferencias entre plantas y animales es su capacidad de síntesis de
numerosas y diversas sustancias. Las plantas sintetizan y acumulan substancias
muy variadas como el ADN, ARN, proteínas, polisacáridos, azúcares y lípidos a
partir de nutrimentos inorgánicos. Las substancias vegetales, de naturaleza
química extraordinariamente diferente, presentan propiedades también muy
diversas, aunque su papel fisiológico en la planta es muchas veces no del todo
conocido. En particular los vegetales, igual que otros organismos mediante sus
procesos metabólicos sintetizan dos categorías de metabolitos: primarios y
secundarios, aunque esta distinción resulta totalmente arbitraria pues no hay una
división precisa entre metabolismo primario y secundario (Harborne, 1982).

Los metabolitos primarios, muy abundantes en la naturaleza, son indispensables
para el desarrollo fisiológico de la planta; se encuentran presentes en grandes
cantidades, son de fácil extracción y su explotación es relativamente barata
(Petiard y Bariaud-Fontanel, 1987) y conducen a la síntesis de los metabolitos
secundarios. Entre ellos se encuentran aminoácidos proteícos, proteínas,
carbohidratos, lípidos, ácidos grasos, algunos ácidos carboxílicos, etc.

Los metabolitos secundarios son derivados de los primeros, pero su distribución
en el reino vegetal es más limitada y para determinados compuestos queda
restringida a ciertas especies e incluso a algunos grupos dentro de una misma
especie, por lo tanto es improbable que desarrollen un papel fundamental en el
metabolismo primario. Sin embargo, existen excepciones, entre estas están las
clorofilas y los reguladores del crecimiento (hormonas vegetales), de los que sus
funciones bioquímicas y fisiológicas han sido ampliamente reconocidas; además,
recientemente se estableció que los flavonoides son factores que inducen la
germinación del polen y la elongación del tubo polínico.

2. Para varios compuestos aun no queda bien determinado su papel fisiológico o su
función en el metabolismo de la planta. Se ha propuesto que en algunos casos,
son el resultado de un proceso evolutivo vegetal que confiere mayor aptitud de
sobrevivencia a las especies vegetales que los presentan, actualmente se ha
confirmado un papel ecológico importante (Harborne 1989; Maldonado 1985;
Barakat et al.1977).

Los metabolitos o productos secundarios no tienen un papel definido en los
procesos de respiración, asimilación, transporte, a diferencia de los metabolitos
primarios como los carbohidratos, proteínas, ácidos nucleicos (Taiz y Zeiger
1991).

Tabla 1. Diferencias entre metabolitos primarios y secundarios
Metabolitos primarios Metabolitos secundarios
Productos del metabolismo general Productos del metabolismo especial
Ampliamente distribuí dos en plantas y
microorganismos
Biosintetizados a partir del metabolismo
primario
Indispensables para la vida Distribución restringida a ciertas plantas,
microorganismos
Aminoácidos de proteínas, monosacáridos,
lípidos, ácidos derivados del ciclo de los
ácidos tricarboxílicos, glúcosidos, etc
Distribución taxonómica restringida (a veces
característico de un género dado o de una
especie)
No indispensables para la vida
Alcaloides, terpenos, flavonoides,
esteroides, cumarinas, etc.

El hecho de que la expresión del metabolismo secundario sea una característica
de la especialización celular, indica que la formación del compuesto secundario,
en contraste con el compuesto primario no tiene importancia directa para la célula
productora. Sin embargo, un compuesto secundario puede tener significación para
el organismo productor como un todo, porque está implicado en relaciones
ecológicas, es decir, en la relación de la planta productora con los otros
organismos de su ámbito natural. Ejemplo de ello, son los pigmentos de las flores
que atraen a los insectos polinizadores y los compuestos que inhiben el
crecimiento de otros organismos (sustancias alelopáticas) o que protegen a la

3. planta de infecciones (fitoalexinas) o de los depredadores (disuasorios nutritivos)
(Abrahamson 1989; Harborne 1989).

Otros compuestos secundarios tienen importancia fisiológica (los esteroles,
constituyentes de las biomembranas, la lignina, polímero natural), o sirven como
señales que integran la diferenciación celular y el metabolismo en diferentes
partes del organismo vegetal multicelular (hormonas) (Piñol y Palazón 1993),
contribuyen al desarrollo y crecimiento de la planta, por que inhiben el crecimiento
de otras especies, que representan una competencia natural, funcionan como
reguladores del crecimiento (fitohormonas) y almacén de nitrógeno (Goodwin y
Mercer, 1990). Además de su participación en los procesos señalados, la
importancia de los metabolitos secundarios es evidente si se toma en cuenta su
amplia distribución y gran diversidad. Verpoorte (2000) señala que
aproximadamente 85 000 metabolitos secundarios han sido identificados en
plantas y aproximadamente cada año se detectan cerca de 4 000.

Por otro lado, los metabolitos secundarios se acumulan en la planta en pequeñas
cantidades, a veces en células especializadas, lo que hace que su extracción sea
difícil y costosa.

BibliografÍa

Abrahamson, W. G. 1989. Plant-animal interactions. Ed. McGraw-Hill. USA.
Barakat, T., Jackson, A. H., Abdullah, M. I. 1977. Further studies of Erythrina
alkaloids. Lloydia 40: 471.
Goodwin, T. W.; Mercer, E. I. 1983. Introduction to Plant Biochemistry. Second
Edition Pergamon Press. U.K.
Harborne, J. B. 1982. Introduction to Ecological Biochemistry. Academic. San
Diego, California. USA.
Harborne, J. B. 1984 Guide to Modern Techniques of Plant Analysis. Chapman
and Hall. USA.

4. Harborne, J. B. 1989. Recent advances in chemical ecology. Natural. Natural
Products Reports 6: 85-108.
Maldonado, R. 1985. Los productos en las plantas. Vol. I. Centro de Investigación
en Química Aplicada. Coahuila. México.
Petiard, V. ; Bariaud-Fontanel, A. 1987. El cultivo de células. Mundo Científico 7:
730-736.
Piñol, M. T.; Palazón, J. 1993. Metabolismo secundario. En: Fisiología y
Bioquímica Vegetal. Azcon-Bieto, J.; Talón, M. (eds) Editorial Interamericana
McGraw Hill. España.
Taiz, L.; Zeiger, E. 1998. Surface protection and secondary defense compounds.
En: Plant Physiology. 2
nd
Ed. Sinauer Associates, Inc., Publishers. USA.
Verpoorte, R. 2000. Secondary Metabolism. En: Metabolic engineering of plants
secondary metabolism. Verpoorte, R.; Alfermann, A.W. (eds). Kluwer Academic
Publishers. Netherlands. 1-29 pp.