VIII.
Hormonas vegetales y
animales, feromonas, síntesis de hormonas a partir de sustancias vegetales.
Las plantas no sólo necesitan para crecer agua y nutrientes
del suelo, luz solar y bióxido de carbono atmosférico. Ellas necesitan hormonas
para lograr un crecimiento armónico regulando su crecimiento. Cuando la planta
germina, comienzan a actuar algunas sustancias hormonales que regulan su
crecimiento desde esa temprana fase: las fitohormonas, llamadas giberelinas,
son las que gobiernan varios aspectos de la germinación; cuando la planta surge
a la superficie, se forman las hormonas llamadas auxinas, las que aceleran su
crecimiento vertical y comienzan a aparecer las citocininas, encargadas de la
multiplicación de las células y que a su vez ayudan a la ramificación de la
planta.
La manera en que las auxinas hacen crecer a la planta es por medio del
aumento del volumen celular provocado por absorción de agua.
No son las auxinas
las únicas fitohormonas que requiere una planta para su crecimiento; requieren
también de otro tipo de ellas que favorezca la multiplicación de las células.
La sustancia
responsable de la actividad hormonal no fue el ARN, sino un producto
de su descomposición. Y efectivamente esta hipótesis fue probada al poder
separar de ARN viejo una sustancia con actividad multiplicadora de
células, a la que se llamó cinetina.
Conociendo la
existencia de auxinas que hacen crecer a la planta por agrandamiento de sus
células y la presencia de citocininas que favorecen la división celular,
tendríamos la posibilidad de lograr plantas con crecimiento ilimitado, pero
esto no sucede así, la planta contiene también inhibidores, sustancias que
actúan cuando las condiciones dejan de ser favorables para el crecimiento ya
sea por escasez de agua o por frío.
La sustancia
responsable de la caída de las hojas y frutos se llama ácido abscísico. Su descubrimiento fue anunciado en 1956. Con
el descubrimiento del inhibidor del crecimiento, el ácido abscísico, se tiene
un buen panorama de la regulación del crecimiento de las plantas
Los árboles y plantas
grandes producen sustancias que los hace poco digeribles como son los taninos y
las ligninas, mientras que las pequeñas se defienden con sustancias tóxicas
como los alcaloides.
Algunas otras plantas
despiden sustancias tóxicas. Estas sustancias que impregnan el suelo evitan la
germinación y en caso de que nazcan otras plantas, retardan su crecimiento,
evitando así la competencia por el agua.
EL MOVIMIENTO DE LAS PLANTAS
Las flores del girasol ven hacia el Oriente por la mañana y que voltean
hacia el Poniente por la tarde, siguiendo los últimos rayos del Sol. También los
colorines y otras leguminosas, cuando se ha ocultado el Sol, doblan sus hojas
como si durmieran y cómo se enderezan a la mañana siguiente para recibir la luz
del Sol.
Más impresionante todavía quizá es el caso de la vergonzosa (Mimosa pudica), que tiene hojas
pinadas, al más pequeño roce contrae sus hojas, aparentando tenerlas marchitas. Todos estos movimientos de las plantas son provocados por
sustancias químicas.
Las células del girasol se contraen en el sitio en donde incide la luz solar formándose inhibidores de crecimiento en ese punto. El resultado es el de doblar el tallo formando una curva que apunta hacia el Sol.
Los movimientos en
la Mimosa pudica y en
las hojas que duermen se deben a sustancias químicas de naturaleza ácida.
En las hojas del
frijol soya sus hojas se doblan y toman la posición de dormidas, apropiada para
su protección contra el frío nocturno, se debe a la sustancia fotoinestable
PPLMF-l.
MENSAJEROS
QUÍMICOS EN INSECTOS Y PLANTAS
·
Las alomonas son
sustancias que los insectos toman de las plantas y que posteriormente usan como
arma defensiva.
·
Las kairomonas son
sustancias químicas que al ser emitidas por un insecto atraen a ciertos
parásitos que lo atacarán. L
·
Las feromonas son
sustancias químicas por medio de las cuales se envían mensajes como atracción
sexual, alarma, etcétera.
Las kairomonas son
sustancias que denuncian a los insectos herbívoros ante sus parásitos, a los
que atraen. Sobre ellos depositan sus huevecillos para que, cuando nazcan, las
larvas se alimenten de ellos, probablemente sean producidas
por la planta de la que se alimenta el insecto herbívoro, el cual, las concentra
en su cuerpo atrayendo a su parásito. De esta manera la planta se defiende de
forma indirecta, ya que el insecto que la devora concentra la sustancia que lo
delatará.
FEROMONAS DE MAMÍFEROS
Las sustancias
químicas son a veces características de un individuo que las usa para demarcar
su territorio. Más aún, ciertas sustancias le sirven para atraer miembros del
sexo opuesto.
El interés en el sexo
opuesto es despertado por el olor de ciertos compuestos. Después el animal
investiga el estado sexual en que se encuentra, mediante el análisis de la
orina en donde se secretarán hormonas sexuales y sus productos de
descomposición.
HORMONAS SEXUALES
El ser humano produce hormonas que ayudan a regular sus funciones. Entre las diversas hormonas que aquél produce se encuentran las hormonas sexuales. Éstas son sustancias químicas pertenecientes al grupo de los esteroides, pertenecientes al mismo grupo que el de los ácidos biliares y el colesterol.
El ser humano produce hormonas que ayudan a regular sus funciones. Entre las diversas hormonas que aquél produce se encuentran las hormonas sexuales. Éstas son sustancias químicas pertenecientes al grupo de los esteroides, pertenecientes al mismo grupo que el de los ácidos biliares y el colesterol.
Las hormonas sexuales son producidas y secretadas por los órganos sexuales,
bajo el estímulo de sustancias proteicas que llegan desde el lóbulo anterior de
la pituitaria en donde estas últimas se producen.
HORMONAS MASCULINAS (ANDRÓGENOS)
Las hormonas masculinas son las responsables del comportamiento y las
características masculinas del hombre y otros similares. Los
caracteres sexuales secundarios que en el hombre son el crecimiento de barba y
bigote.
HORMONAS FEMENINAS (ESTRÓGENOS)
Las hormonas femeninas son sustancias esteroidales producidas en el ovario. Estas sustancias dan a la mujer sus características formas redondeadas y su falta de vello en el rostro. La hormona responsable de estas características en la mujer se llama estradiol.
Las hormonas femeninas son sustancias esteroidales producidas en el ovario. Estas sustancias dan a la mujer sus características formas redondeadas y su falta de vello en el rostro. La hormona responsable de estas características en la mujer se llama estradiol.
El estradiol se
obtuvo por primera vez mediante reducción de la estrona aislada de la orina y
mostró ser una hormona nueve veces más potente que la estrona.
Junto con la estrona
se aislaba de la orina otro producto, el triol, llamado estriol Esta sustancia, aunque menos potente que la
estrona cuando es inyectada, es activa por vía oral debido a que posee un grupo
OH de más, lo que la hace más soluble en agua.
ESTRÓGENOS SINTÉTICOS (NO NATURALES)
Existen dos sustancias sintéticas que tienen fuerte actividad hormonal (estrogénica). Estas son las drogas llamadas estilbestrol y hexestrol.
LA PROGESTERONA (ANTICONCEPTIVOS)
Desde principios del siglo se demostró que el cuerpo amarillo del ovario inhibía la ovulación. La sustancia producida por el cuerpo amarillo y que evita que haya ovulación mientras dura el embarazo fue aislada en 1931 y se llamó progesterona
ANTICONCEPTIVOS
La acción de la progesterona aislada es muy específica, ningún otro producto natural la posee y se intentó su síntesis.
Contando con DHA como materia prima, Imhoffen intentó
transformarlo en progesterona por adición de los dos carbones faltantes
mediante aceliluro de potasio. El producto obtenido fue la esterona que tuvo
actividad progestacional. Este descubrimiento inició la era
de los anticonceptivos artificiales, la era de la píldora anticonceptiva.
La testosterona
cambia su actividad a tipo femenino al quitársele un átomo de carbono (CH3).
Si a la sustancia anterior se le adiciona un par de átomos de carbono, se
tendrá un potente anticonceptivo.
ESTEROIDES CON ACTIVIDAD ANABÓLICA
Su uso por los atletas
La testosterona tiene la propiedad de favorecer el desarrollo muscular. Los cuerpos de los adolescentes aumentan de peso al favorecerse la fijación de proteínas por efecto de la testosterona. A esta propiedad se le llama actividad anabólica.
La testosterona es útil, pero tiene el inconveniente de su efecto
masculinizante. Se necesitan, pues, otras sustancias que tengan la propiedad
anabólica de la testosterona, pero que no tengan el efecto estimulante de la
hormona sexual.
La primera sustancia
con estas propiedades fue la 19-nortestosterona, sustancia que tiene un átomo
menos que la testosterona. Como esta sustancia, se sintetizaron muchas más.
Además de la
testosterona y los esteroides sintéticos existen muchos más con actividad
anabólica, lo que ha despertado la tentación de los atletas que requieren gran
musculatura y fuerza, como son los levantadores de pesas y los lanzadores de
discos, de bala o martillo, de utilizarlas; también lo han
experimentado otros grupos de atletas como corredores, nadadores y ciclistas.
EFECTOS SECUNDARIOS
El uso de esteroides anabólicos ayuda al desarrollo muscular, pero existen efectos secundarios que pueden ir desde mal carácter y acné, hasta tumores mortales; aunque de ello no existen datos precisos.
El uso de esteroides anabólicos ayuda al desarrollo muscular, pero existen efectos secundarios que pueden ir desde mal carácter y acné, hasta tumores mortales; aunque de ello no existen datos precisos.
Los daños al hígado
están perfectamente documentados en personas que abusan de los esteroides.
Otros efectos laterales están relacionados con el efecto hormonal: algunos
sufren de acné, calvicie y alteración del deseo sexual y algunos atletas del
sexo masculino han sufrido agrandamiento del busto.
En la mujer son
aumento de vello en la cara, caída del pelo, voz más grave, crecimiento del
clítoris e irregularidades en el ciclo menstrual.
HORMONAS HUMANAS A PARTIR DE SUSTANCIAS VEGETALES
El metabolismo animal transforma sustancias vegetales en hormonas animales. El hombre, ha hecho posible la transformación química de sustancias vegetales en hormonas sexuales y otras sustancias útiles para corregir ciertos desarreglos de la salud.
Estas sustancias
llamadas saponinas son importante materia prima para la elaboración de drogas
esteroides de gran utilidad. Lo primero que se hace es eliminar, por medio de
una hidrólisis ácida, el azúcar que llevan unidos por lo regular en la posición
C-3.
Ésta a su vez se
puede transformar en pregnelonona y posteriormente en progesterona u hormona
del embarazo.
La industria mexicana de esteroides tiene como base el rizoma de
barbasco Discorea composita y
otras dioscoreas.
La Yucca filifera
también lo es y en grandes proporciones, produce flores en enormes racimos colgantes,
que son consumidos como alimento por el ser humano, y abundantes frutos
comestibles, con los que la población local fabrica dulces caseros, después de
eliminar las abundantes semillas que, de ser incluidas, proporcionarían un
sabor amargo.
QUÍMICA DE LAS SEMILLAS
Cuando las semillas de esta planta son molidas y extraídas con un disolvente como éter de petróleo se obtiene un aceite abundante. Una vez queda un residuo que proporciona un alto rendimiento de una mezcla de saponinas esteroides a las que se llamó filiferinas. Las filiferinas A y B son susceptibles de ser transformadas por procedimientos químicos en una serie de sustancias de gran utilidad en la industria farmacéutica.
Para obtener esteroides con aplicación
en la industria farmacéutica consiste en cubrir la semilla molida y
desengrasada con HCl acuoso al 18%, y después de cinco horas de calentamiento,
filtrar, lavar con agua hasta neutralidad, secar la semilla y extraerla con
hexano, obteniéndose así la sarsasapogenina.
La sarsasapogenina es enseguida sometida a la degradación que consiste esencialmente en un tratamiento a alta temperatura y presión con anhídrido acético. La sustancia obtenida de esta degradación es materia prima apropiada para ser transformada en esteroides de tipos muy variados.
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