Termeni asociați:

  • G Proteine
  • Gimnospermă
  • Glucoză
  • Drosophila
  • Enzime
  • Mutaţie
  • Proteine
  • Aminoacizi
  • Neuroni

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Evoluția și diversitatea plantelor lemnoase și de semințe

Gnetales

Gnetalele, denumite și Gnetopsida sau Gnetophyta, sunt un grup interesant care conține trei familii existente: Ephedraceae (formată exclusiv din Ephedra, cu aproximativ 40 de specii), Gnetaceae (formată exclusiv din Gnetum [inclusiv Vinkiella], cu circa 30) specii), și Welwitschiaceae (monospecifice, formate din Welwitschia mirabilis). Gnetalele au fost adesea considerate a fi grupul suror al angiospermelor, cele două grupuri unite prin unele trăsături obscure, inclusiv incluzând microsporofile învârtejite, oarecum „periant” în structuri care seamănă cu florile (vezi Capitolul 6). Cu toate acestea, după cum am analizat mai devreme, studii moleculare recente au plasat Gnetalele în conifere, de obicei sora Pinaceae (Figura 5.1). Deși clasificarea lor este încă contestată, acestea sunt plasate în Conifere aici.

Gnetalele sunt unite de (printre altele) apariția (1) polenului striat (Figura 5.26A); și (2) vase cu plăci de perforare poroase (porelike) (Figura 5.26B), spre deosebire de plăci de perforație scalariformă (în formă de bară) în angiospermele bazale (vezi Capitolul 6). Vasele Gnetales au fost derivate independent de cele ale angiospermelor. Structurile de reproducere din diferite Gnetale prezintă unele paralele cu florile angiospermelor.

ephedraceae

FIGURI 5.26. CONIFERAE - GNETALES. Apomorfii, ilustrate de Efedra. A. Boabe de polen striat, vedere de jos, secțiune transversală deasupra. B. Recipiente cu plăci de perforare a porozei.

(B reprodus de la Esau, K. 1965. Anatomia plantelor. J. Wiley și Sons, New York, cu permisiunea.)

Speciile de Gnetum din Gnetaceae sunt viță de vie tropicală (rareori copaci sau arbuști) cu frunze opuse (decusate), simple (Figura 5.27A), arătând ca un angiosperm, dar, desigur, lipsite de flori adevărate. Welwitschia mirabilis din Welwitschiaceae este o plantă ciudată originară din deșerturile Namibiei din sud-vestul Africii. Un caudex subteran poartă doar două frunze (Figura 5.27B), acestea devenind destul de lungi și lacerate la persoanele în vârstă. Polenul și conurile de semințe se nasc pe axe provenite din vârful caudexului (Figura 5.27C - G). Efedra Ephedraceae este un arbust de deșert destul de comun (Figura 5.28) și poate fi recunoscută prin tulpinile fotosintetice, striate și frunzele foarte reduse, asemănătoare scării, doar două sau trei pe nod. Polenul sau conurile de semințe pot fi găsite în axilele frunzelor (Figura 5.28; vezi descrierea familiei). Vedeți Kubitzki (1990a, b, c, d) pentru informații despre Gnetales.

FIGURI 5.27. CONIFERAE - GNETALES. A. Gnetaceae. Gnetum sp. Notați frunzele opuse. B - G. Welwitschiaceae. Welwitschia mirabilis. B. Planta întreagă, care prezintă două frunze opuse alungite. C. Apropiere a regiunii centrale a plantei. D. Conuri de polen. DE EXEMPLU. Conuri de semințe.

[FI. contribuit de Mark Olson.]

FIGURI 5.28. CONIFERAE - GNETALES. Ephedraceae. A - C. Ephedra sp. A. Planta întreagă. B. Plantă feminină cu conuri. C. Plantă masculină cu conuri. D - P. Ephedra aspera. D - Eu. Conuri de polen, care prezintă bractee și bracteole subtendente microsporangiofore, purtând sinangii. J - L. Conuri de semințe. Notă bractee. M - P. Morfologia semințelor. Rețineți sămânța subțirată de bracteole conate și de un tub micropilar extins.

Recent, apariția unui tip de dubla fertilizare a fost verificat la speciile Gnetalelor. Fecundarea dublă în Efedra implică fuziunea fiecăreia dintre cele două spermatozoizi dintr-un mic gametofit cu nuclei din archegoniul gametofitului feminin. Un spermă fuzionează cu nucleul ovulului, iar celălalt fuzionează cu nucleul canalului ventral. De fapt, produsul de fuziune a spermei și celulelor canalului ventral se poate diviza chiar de câteva ori mitotic, asemănător cu endospermul angiospermic (capitolul 6), dar acest lucru nu persistă. Astfel, fertilizarea dublă, care a fost mult timp văzută ca o caracteristică definitorie doar pentru angiosperme, a fost recent interpretată ca o posibilă apomorfie a Gnetalelor și a angiospermelor împreună (denumite anterior „antofite”). Această noțiune este respinsă odată cu acceptarea actuală a relațiilor cu plantele de sămânță, așa cum se vede în Figura 5.1, în care Gnetalele sunt cuibărite în conifere. Astfel, fertilizarea dublă la Gnetales și angiosperme probabil a evoluat independent.

Ephedraceae

Familia ceaiului Morman (efedra, nume pentru Hipuris sau coada calului, după grecesc „așezat”). 1 gen/35–45 specii. (Figura 5.28)

Membrii Ephedraceae sunt distribuiți în S.W. America de Nord, America de Sud, Africa de Nord și Eurasia. Importanța economică include o utilizare tradițională ca ceai (ceai mormon) în S.W. America de Nord. Semințele unor specii sunt comestibile. Unele specii sunt utilizate medicamentos pentru diferite afecțiuni; „Ma huang” (de la E. sinica) a fost folosit în China de mai multe secole. Alcaloidul efedrină are (printre alte efecte) suprimarea poftei de mâncare, anti-astm și proprietăți stimulante și a fost utilizat în produsele de slăbit (dar acum în mare parte interzise din cauza efectelor secundare dăunătoare). Unele specii sunt folosite ca ornamentale cultivate. Vezi Kubitzki (1990a), Price (1996) și Rydin și colab. (2004) pentru informații despre morfologia și filogenia grupului.

Ephedraceae se disting în mare parte arbuști dioici, viță de vie sau copaci mici cu îngust, striat, fotosintetic tulpini aeriene, frunzele asemănătoare scării, opuse sau rotunjite, conurile de polen cu bractee decusate subtind microsporangiofori, fiecare purtând apical sinangie și subtended de un bractea exterioară și două bracteole conate interioare, conurile de sămânță care poartă 1–3 ovule, fiecare ovul subtins de o bracteă și închis de un stratul exterior („plic”) de bracteole conate si un tegument interior, acesta din urmă formând un proeminent tub de polenizare, semințele înaripate sau cărnoase.

Produse chimice pentru creier: proiecții globale ale neurotransmițătorilor aromatici antici

Fenetilamina

Grupul derivaților de fenetilamină este denumit fenetilaminele. Fenetilaminele substituite, amfetaminele substituite și metilendioxifenetilaminele substituite sunt o serie de clase largi și diverse de compuși derivați din fenetilamină care includ stimulanți, psihedelici și entactogeni, precum și anorectice, bronhodilatatoare, decongestionante și antidepresive, printre altele.

Efedrina

Din punct de vedere chimic, este un alcaloid derivat din diferite plante din genul Ephedra (familia Ephedraceae). Efedrina este o amină simpatomimetică. Mecanismul principal al acțiunii sale se referă la eliberarea nonvesiculară de noradrenalină în sistemul nervos simpatic al SNP. Efedrina traversează slab bariera hematoencefalică. Efectele comportamentale ale acestui medicament includ mania, halucinațiile, iluziile, agitația, confuzia, euforia ușoară, paranoia, ostilitatea și panica.

Selegilină (deprenil)

Este o fenetilamină sintetică care funcționează ca un inhibitor puternic al enzimelor MAOA și MAOB, căile principale pentru degradarea neurotransmițătorilor aromatici. Medicamentul are ca rezultat concentrația intraneuronală a acestor transmițătoare neuronale aromatice și este utilizat în mod obișnuit ca adjuvant al terapiei L-DOPA sau al abuzului de extaz și amfetamină. Efectele acestor stimulente simpatomimetice includ halucinații, amețeli, gură uscată, cefalee severă, tahicardie, aritmie și panică.

Pseudoefedrina

Soarta și comportamentul mediului

Prin utilizarea ca decongestionant și producție, eliberarea în mediu poate rezulta din diverse fluxuri de deșeuri. Pseudoefedrina se găsește și la plantele din genul Ephedra (Ephedraceae), cunoscută și sub numele de Ma Huang. Are o presiune de vapori de 8,3 × 10 −4 mm Hg la 25 ° C și, dacă este eliberată în aer, va exista atât ca vapori, cât și în special în atmosferă. Pseudoefedrina în fază de vapori va fi degradată de reacțiile cu radicalii hidroxil, care sunt produși fotochimic. Timpul de înjumătățire pentru această reacție este estimat la 4 ore. Pseudoefedrina în fază de particule va fi îndepărtată din atmosferă prin depunere umedă și uscată. Pseudoefedrina nu este susceptibilă la fotoliza directă de lumina soarelui.

Pe baza unui Koc estimat de 73, se așteaptă ca pseudoefedrina să aibă o mobilitate ridicată în sol. PKa de la 10.25 indică faptul că va exista în principal sub formă de cationi în mediu și se va absorbi mai puternic în solul care conține argilă sau carbon organic.

Metode sintetice II - Auxiliare chirale

S.R. Hitchcock, D.D. Dore, în Comprehensive Chirality, 2012

3.10.1 Istorie

Alcaloizii efedrinei efedrina (1a), pseudoefedrina (2a), norefedrină (1b), și pseudonorefedrină (2b) sunt toate derivate din plantele din genul Ephedra din familia Ephedraceae (Figura 1). 1 Plantele care produc acești alcaloizi cresc în principal în regiuni deșertice din întreaga lume, inclusiv China, Mongolia Interioară, India, Pakistan, Australia, Afganistan și Africa. 2 Plantele familiei Ephedraceae (Ephedra viridis și Ephedra funerea) cresc, de asemenea, în America de Nord, în sud-vest; cu toate acestea, aceste plante nu conțin alcaloizi din Efedra. 3 Există numeroase specii moderne de efedra care conțin alcaloid, cea mai cunoscută fiind Ephedra vulgaris sinica, care crește în principal în sudul Europei și în vestul Asiei. 4 Această specie de efedra, cunoscută sub numele de ma huang în China, a fost folosită pentru prima dată ca tratament medicamentos în China încă din 3000 î.Hr. 5 Chiar dacă proprietățile medicinale ale Efedrei erau cunoscute, principiul activ, (1R, 2S) - (-) - efedrină (1a), nu a fost cunoscut până la izolare de către Nagayoshi Nagai în 1885. 6 În 1889, un al doilea alcaloid, (1S, 2S) - (+) - pseudoefedrină (2a), a fost raportat de Ladenburg și Oelschägel. 7

Figura 1. Alcaloizi din efedra.

Efedra

Număr de registru al serviciului de rezumate chimice: Niciun Număr ChemIDplus al NLM: OM54525000 (pentru Ephedra sinica)

Numere de registru ale serviciului de rezumate chimice: 299-42-3 (pentru efedrină), 134-72-5 (pentru sulfat de efedrină), 50-98-6 (pentru clorhidrat de efedrină)

Denumiri comune: familia Ephedra sinica (Ephedraceae), efedra chineză și Ma huang

Specii înrudite: Ephedra distacha (efedra europeană), Ephedra trifurca sau Ephedra viridita (ceaiul deșertului), Ephedra nevadensis, Ephedra americana (efedra americană), Ephedra gerardiana (efedra pakistaneză)

Sinonime (efedrină): benzenemetanol, biofedrină, ecifină, efedrină, efedru

Formula moleculară: Efedra nu are nicio structură. C10H16ClNO (clorhidrat de efedrină); (C10H15NO) 2H2SO4 (sulfat de efedrină)

Structură chimică: stânga: clorhidrat de efedrină (CASRN: 50-98-6); Dreapta: sulfat de efedrină (CASRN: 134-72-5)

Aspecte biogeografice și evolutive ale somnolenței semințelor

Carol C. Baskin, Jerry M. Baskin, în Semințe (ediția a doua), 2014

Gimnospermele

Informații despre momentul primei apariții a familiilor de gimnosperme existente (Thomas și Spicer, 1987; Cleal, 1993; Stewart și Rothwell, 1993; Dilcher și colab., 2005; Taylor și colab., 2009; Rothwell și colab., 2012) combinate cu datele de germinare disponibile (Capitolele 9 și 10 Capitolul 9 Capitolul 10) a rezultat o listă de 10 familii. Momentul primei apariții a familiilor și tipul de repaus sunt: ​​(1) Araucariaceae, Jurasic - ND și PD; (2) Cephalotaxaceae, Jurasic - MPD; (3) Cycadaceae, Permian - MPD; (4) Ephedraceae, triasic? - PD; (5) Ginkgoaceae, Permian - MPD și MD; (6) Pinaceae, Jurasic - ND și PD; (7) Podocarpaceae, triasic - MD și MPD; (8) Taxaceae, Jurassic - MPD; (9) Taxodiaceae, Jurassic - ND și PD; și (10) Welwitschiaceae, triasic? și Cretacicul inferior - PD. Astfel, MD și MPD se găsesc în familiile care apar pentru prima dată în Permian; MD, MPD și PD în familiile care apar pentru prima dată în Triasic și MD, MPD, PD și ND în familiile care apar pentru prima dată în Jurasic.

Dacă (un mare „dacă”) genul de somnolență găsit în familiile existente de gimnosperme era prezent și în momentul în care au apărut pentru prima dată în dosarul fosil, timpul de origine al MD și MPD ar fi la sfârșitul paleozoicului, iar PD în mezozoic inferior. Cu toate acestea, timpul de origine al ND nu ar fi până în Mesozoicul Mijlociu. Nu există dovezi că semințele gimnospermelor fosile sau existente au avut/au PY. Astfel, PY și PY + PD par a fi inovații ale angiospermelor și, ca atare, ar fi mai tinere decât MD, MPD, PD sau ND.

Zonele terapeutice I: sistemul nervos central, durere, sindrom metabolic, urologie, gastro-intestinal și cardiovascular

6.18.6.2.8.2 Efedrina și combinații efedrină/cofeină

O altă abordare farmacologică pentru inducerea pierderii în greutate a fost prin utilizarea efedrinei simpatomimetice singure sau în combinație cu cofeina. Acest lucru a fost realizat în principal prin utilizarea suplimentelor alimentare, adică prin utilizarea materialelor vegetale care conțin în mod natural efedrină (și compuși înrudiți), astfel încât produsul să poată fi comercializat fără a fi necesară o rețetă. Acesta a fost un medicament fără prescripție medicală foarte popular, iar combinația de efedrină/cofeină derivată din plante a fost adesea denumită fenfen pe bază de plante. Deși s-au scris multe despre efectele efedrinei și combinațiile efedrină/cofeină asupra obezității, este dificil să disecăm mecanismele efectelor din tradiția din jurul utilizării acestor agenți.

Efedrina și compușii înrudiți sunt constituenți naturali ai unui număr de specii de plante diferite, în special din familia Ephedraceae (de exemplu, Ephedra sinica, E. equisetina și E. gerardiana). Plantele acestui grup sunt adesea denumite în mod colectiv efedra sau ma huang (mahuang). Efedrina poate fi fabricată și sintetic. Deoarece conține doi centri chirali, sunt posibili patru stereoizomeri (Figura 5). Literatura de specialitate a descris efedrina atât ca acțiune directă (adică, interacțiune directă cu un adrenoceptor), cât și ca simpatomimetic cu acțiune indirectă (adică eliberare de NE). Cu toate acestea, o evaluare cuprinzătoare a efedrinei și a enantiomerilor săi sugerează că există un efect direct redus, dacă există, asupra receptorilor adrenergici și că cel mai probabil mecanism de acțiune este prin promovarea eliberării NE. 16

Figura 5. Stereoizomerii efedrinei.

O serie de studii mici privind efectele combinațiilor de efedrină/cofeină sau combinații de plante care conțin efedrină și cofeină au concluzionat că sunt eficiente în reducerea greutății. 13 Cu toate acestea, nu este clar că amploarea acestui efect este diferită de cea descrisă pentru ceilalți agenți anorectici care acționează prin eliberarea NE.

O etapă importantă în utilizarea efedrinei pentru a promova pierderea în greutate a fost hotărârea finală a FDA din 2004 care interzice vânzarea suplimentelor alimentare care conțin alcaloizi din efedrină (efedra). La emiterea acestei hotărâri, FDA a concluzionat că „suplimentele alimentare care conțin alcaloizi de efedrină prezintă un risc de evenimente adverse grave, inclusiv atac de cord, accident vascular cerebral și deces, și că aceste riscuri sunt nerezonabile în lumina oricăror beneficii care ar putea rezulta din utilizarea aceste produse. ” 34

În timp ce vânzarea suplimentelor alimentare care conțin alcaloizi de efedrină a fost interzisă, efedrina însăși este încă aprobată ca medicament prescris pentru anumite indicații. Indicațiile aprobate includ utilizarea ca vasopresor în stare de șoc, ca bronhodilatator pentru tratarea astmului bronhospasmic și ca decongestionant pentru ameliorarea congestiei nazale cauzate de frig, febră de fân, rinită sau sinuzită. Trebuie remarcat faptul că efedrina nu este aprobată pentru tratamentul obezității.

Cofeina (Figura 6) este un material derivat din plante și este, în general, clasificată ca stimulant al SNC. Un segment larg al societății este expus la cofeină prin apariția sa naturală în ceai și cafea și prin adăugarea sa la multe alte băuturi. Cofeina pare să-și producă efectele în primul rând acționând ca un antagonist atât pentru receptorii adenozinei A1, cât și pentru cei A2A. În sine, cofeina pare să aibă un efect redus asupra greutății corporale. Se susține că cofeina facilitează efectele de reducere a greutății efedrinei; cu toate acestea, rigoarea cu care s-a demonstrat acest lucru poate fi pusă la îndoială.