Composição química e metabolismo de reservas em sementes
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA CAMPUS ITAQUI CURSO DE AGRONOMIA FISIOLOGIA DE SEMENTES Composição química e metabolismo de reservas em sementes Prof. Daniel Fonseca Importância das reservas?? Energia para o embrião em desenvolvimento Local de armazenamento Endospermáticas Cotilédonares Principais substâncias de reserva Carboidratos Proteínas Lipídios Carboidratos Principal substancia armazenada na sementes da maioria das espécies cultivadas Principal função: Fornecimento de energia para a retomada desenvolvimento do embrião durante a germinação do Retomada do desenvolvimento?? Semente Ortodoxas ou Recalcitrantes Semente em processo de embebição Protusão da raíz Plântula Retomada do desenvolvimento?? Carboidratos Podem ser divididos Monossacarídeos Oligossacarídeos Polissacarídeos Polissacarídeos Amido Hemicelulose Celulose Amido O amido é uma das mais importantes formas de reserva de carbono nas plantas em quantidade. Polissacarídeo composto por polímeros de glicose dispostos em uma estrutura tridimensional semicristalina, denominada grânulo de amido Amido Translocados para sementes como SACAROSE Armazenados em organelas celulares Amiloplastos Grãos de amido em batata Amido Amilose + Amilopectina 20 – 25% 50 – 75% Amilose 200 a 1000 unidades de glicose Amilopectina 20 a 25 unidades de glicose por ramificação Hemicelulose 2º forma mais importante para armaz. em sementes Polissacarídeo de reserva de parede celular Graus variados de solubilidade em água Não há organelas armazenadoras Hemicelulose São classificados como: Mananos Xiloglucanos Galactanos Mananos Café, gergelim, tomate, alface, tremoço, etc.... Restrição mecânica à protrusão da raiz primária Redução da velocidade de germinação Resistência/ proteção à injúrias mecânicas difícil digestão Galactomanonos Além do papel de reserva, influenciam no fluxo de água devido a sua maior solubilidade nos primeiros estádios da germinação Absorvem, proporcionalmente, grande quantidade de água e a distribui ao redor do embrião. O endosperma embebido protege o embrião contra perda de água através de um efeito conhecido como “tampão de água”, durante períodos de seca pósembebição (Reid e Bewley, 1979). Xiloglucanos Mesmo papel que os Galactomanonos Grande importância das reservas de xiloglucano dos cotilédones Durante o desenvolvimento das plântulas à medida que diminui a intensidade da luz, papel fundamental na adaptação da espécie para estabelecer com sucesso no sombreado da floresta (Santos & Buckeridge, 2004) Celulose Constituinte de parede celular formando o conjunto denominado “Fibra bruta” Abundante no tegumento Monossacarídeos Carboidratos simples Mais comuns: pentoses e hexoses Pentoses: Ribose (RNA), desoxirribose (DNA) Hexoses: glicose, frutose, levulose, galactose Oligossacarídeos 2 a 10 monossacarídeos Dissacarídeos: Os mais importantes para os seres vivos sacarose, lactose, maltose Todos tem ação energética após a hidrólise, atuando na GERMINAÇÃO Oligossacarídeos Rafinose Trissacarídeo formado de galactose, frutose e glicose Ex: feijão, repolho, brócolis, aspargo,etc... e grãos integrais Tolerância à dessecação Estaquiose Tetrassacarídeos 2 unidades galactose 1 uniade frutose 1 unidade glicose Ex: feijão verde, soja e outros feijões Proteínas Macromoléculas nitrogenadas Formada por combinação de aminoácidos Importante reserva alimentar em sementes soja, feijão, ervilha, cevada, trigo aveia Proteínas Denaturação das proteínas Importante na secagem das sementes Proteínas Local de produção Síntese de proteínas Síntese de proteínas Local de acúmulo Vacúolos de reserva Corpos protéicos Proteínas Tipos de proteínas de reserva Albuminas (atividades enzimaticas e de defesa) Globulinas Prolaminas Albuminas + Globulinas Principais proteínas de reserva em dicotilêdoneas Globulinas 60 a 90% das sementes de leguminosas Prolaminas Principais proteínas reserva em cereais 50% a 60%: milho, sorgo 40% a 50%: trigo, cevada e arroz LIPÍDIOS Glicerídios Óleos - líquido em condições ambientes – insaturados- duplas ligações Gorduras - sólidas em condições ambientes – saturadas – ligações simples Cerídeos Principal função no caso dos vegetais é impermeabilização Folhas, flores, caules, frutos, sementes Lipídios • Encontrados em maior abundância no embrião • Fontes de energia mais eficientes que os carboidratos • Maior potencial de liberação de energia Algodão, amendoim, soja, mamona, girasol Avena sativa L. Camada de aleurona White et al. (2006) Avena sativa L. Endosperma White et al. (2006) Avena sativa L. Embrião White et al. (2006) Classificação das sementes quanto às substâncias de reservas 1. Amiláceas 2. Aleuro - amiláceas 3. Oleaginosas 4. Aleuro - oleaginosas 5. Córneas Amiláceas Principal reserva: amido Nº de grãos de amido / amiloplasto varia de acordo com a espécie Amiláceas MILHO Aleuro - amiláceas Acumulam amido e proteína Oleaginosas Acumulam predominantemente lipídios Aleuro-oleaginosas Acúmulo de proteínas e lipídios Córneas Reservas celulósicas Milho Soja Fatores que afetam a composição química das sementes Genótipo Objetivo do melhoramento vegetal Obtenção de sementes com composição química específica Alimentação animal, humana ou industrial Novas cultivares Podem ter composição diferente de seus progenitores Correções de aminoácidos essenciais: lisina e triptofano Genótipo Seleção de soja com elevado teor de proteínas e lipídeos Relação inversa entre proteínas e lipídeos P L Relação positiva entre proteínas e qualidade fisiológica P QF ou vice-versa Posição da semente em relação a inflorescência ou ao fruto Sementes da região mediana e da periferia Melhor qualidade de óleo e proteína Sementes centrais Mau formadas por problemas nutricionais Condições climáticas Água Déficit hídrico Pode produzir sementes com alto teor de proteína Acelera a deficiência foliar Reduz o período de acúmulo de reservas Desuniformidade entre sementes maduras e imaturas colheita de sementes de flores polinizadas em épocas distintas Condições climáticas Água Excesso hídrico Alta precipitação pluvial ou irrigação mau controlada Redução do teor de proteínas e de nitrogênio Ex: Trigo, cevada, aveia Efeito da temperatura Sementes produzidas sob temperaturas elevadas Óleo Proteína Fertilidade do solo e nutrição da planta-mãe ? Não há evidências concretas da pesquisa Época de semeadura, espaçamento e população Podem influenciar a composição das sementes Obrigado
