IF319 RESUMO P2

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IF319 – RESUMO PARA A P2 
HEMICELULOSES 
O QUE SÃO: 
• São polissacarídeos presentes na madeira 
(parede celular). 
• Localizada em toda parede celular (maior teor 
em S1 e S3).  20-30% do peso da madeira. 
• Ocorre em estreita parceria com a celulose e 
lignina e contribui para a rigidez da parede celular 
das plantas. 
• Uma das funções mais importantes é a 
comunicação entre celulose e lignina, já que 
estas duas parcelas não são capazes de se ligar 
entre sí e precisam do intermédio das 
hemiceluloses para estabilizar o material madeira. 
• Função estrutural como matriz para as 
microfibrilas celulósicas. 
• Adesão à celulose através de ligações de 
hidrogênio. 
 
DEFINIÇÃO: 
O termo polioses refere-se a uma mistura de polímeros, 
polissacarídeos de baixa massa molecular, os quais estão 
associados com a celulose nos tecidos das plantas. 
A celulose é formada pela repetição da mesma unidade 
monomérica (β-D-glicose). As hemiceluloses são 
polímeros, em cuja composição podem aparecer, 
condensadas em proporções variadas, unidades de 
açúcares diferentes, de 5 ou 6 átomos de carbono 
(Pentoses e Hexoses). 
• Os monossacarídeos ligam-se uns aos outros 
para formar as hemiceluloses, essencialmente 
por ligações glicosídicas β(1,4) . 
• Os polímeros de hemiceluloses, iguais à celulose, 
têm em suas estruturas unidades ligadas entre si 
por ligações de hidrogênio. 
• A estrutura geral das hemiceluloses é baseada 
em uma cadeia principal de açúcar com cadeias 
laterais. 
• São substâncias consideradas 
heteropolissacaírdeos. 
 
• As cadeias moleculares são muito mais curtas e 
flexíveis que as de celulose, podendo existir 
ramificações em alguns casos. 
• Não formam microfibrilas. 
• A hemicelulose é hidrofílica (gosta de água), 
contribuindo para a variação dimensional da 
madeira em função da troca de água com o 
meio. 
• Insolúvel em água. 
• Solúveis em meio alcalino (NaOH) (fração dos 
carboidratos extraível em álcali). 
• Arranjo estrutural mais desorganizado 
(estruturas amorfas e ramificadas). 
• Por não possuir regiões cristalinas, as polioses 
são atingidas mais facilmente por produtos 
químicos. 
• As polioses têm um elevado potencial de ligação 
à água devido à sua estrutura amorfa, deixando 
os seus grupos hidroxilas (OH) mais acessíveis, o 
que torna mais degradáveis. 
• Por este motivo, as hemiceluloses são bastante 
afetadas nas operações de cozimento e 
branqueamento na fabricação de papel, 
sofrendo uma maior degradação que a celulose. 
• São facilmente degradas por ácidos. Isto resulta 
nos seus componentes monoméricos: pentoses, 
ácidos urônicos e hexoses. 
• O termo hemicelulose, não designa um único 
composto, mas uma mistura de polímeros de 
polissacarídeos (formado por dois ou mais 
monossacarídeos), os quais estão intimamente 
associados com a celulose. 
• Hemiceluloses constituem um grupo 
heterogêneo de polissacarídeos presentes na 
madeira que se ligam fortemente à parede 
celular, ocorrendo em menor grau de 
polimerização que a celulose (GP= 50 até 600). 
REPRESENTAÇÃO DE UMA ESTRUTURA DE 
HEMICELULOSE: 
 
• O teor e a proporção das polioses na madeira 
variam segundo a espécie botânica, 
provavelmente, também, de árvore para árvore. 
Assim como a celulose e a lignina, as 
hemiceluloses possuem propriedades peculiares, 
devido ao teor e às proporções dos diferentes 
açúcares. 
• As polioses são polímeros, nos quais participam 
pelo menos dois tipos de unidades de açúcares. 
• As polioses isoladas da madeira são misturas 
complexas de polissacarídeos. 
• A variedade de açúcares permite que haja vários 
tipos de hemiceluloses.. 
• As hemiceluloses podem ser classificadas em 
quatro grupos principais: xilanas, mananas, 
galactanas e xiloglicanas. 
GRUPO XILANAS: 
As xilanas são polissacarídeos com um esqueleto linear 
formado por unidades de xilose (pentose) ligadas entre si 
pelos carbonos 1 e 4. No grupo das xilanas estão incluídas: 
glicouronoxilanas; arabinoxilanas; glicouronoarabinoxilanas; 
homoxilanas. 
 
GRUPO MANANAS: 
As mananas são polissacarídeos com um esqueleto linear 
formado por unidades de manose (hexose) conectadas 
entre si pelos carbonos 1 e 4. No grupo das mananas 
estão incluídas: glicomananas; galactomananas; 
galactoglicomananas. 
GRUPOS GALACTANAS: 
As mananas são polissacarídeos com um esqueleto linear 
formado por unidades de manose (hexose) conectadas 
entre si pelos carbonos 1 e 4. No grupo das mananas 
estão incluídas: glicomananas; galactomananas; 
galactoglicomananas. 
GRUPO XILOGLICANAS: 
As xiloglicanas são hemiceluloses que possuem na cadeia 
principal a glicose unidas por ligações β(1,4), sobre a qual 
pode estar conectada com cadeias laterais a xilose, 
arabinose, galactose e fucose. 
APLICAÇÕES DA HEMICELULOSE: 
• Das hemiceluloses extraíveis da madeira, dá-se 
destaque às xilanas e mananas que estão em 
grandes quantidades nas folhosas e coníferas, 
respectivamente. 
• O isolamento das xilanas em materiais 
lignocelulósicos pode ser feito: por tratamentos 
alcalinos ou por extração com solventes 
orgânicos. 
• Existem vários campos de utilização das 
hemiceluloses, por serem produtos naturais e 
terem um apelo ambiental. 
Para este material há espaço desde a indústria 
agropecuária, enriquecendo rações dos animais de 
produção, passando pela indústria alimentícia, tendo 
grande importância para substituição da sacarose por um 
adoçante menos nocivo (xilitol), até a indústria 
farmacêutica, onde atuam como alternativas mais 
sustentáveis em produtos. 
 
 
 
LIGNINA 
 
• A lignina é a segunda mais abundante substância 
natural do Reino Vegetal. 
• É um componente estrutural da madeira, 
ocorrendo entre 15 e 30% do peso seco dos 
vegetais. 
• O seu teor pode variar bastante entre tipos de 
vegetais, espécies, tecidos, regiões onde 
crescem as plantas, bem como inclusive dentro 
de um mesmo órgão ou tecido vegetal. 
• Cada planta tem a sua própria e única molécula 
de lignina, que dificilmente conseguiria ser 
replicada de forma exatamente igual em outras 
plantas, ainda que da mesma espécie. 
• A primeira descoberta ocasional da lignina tem 
sido atribuída ao químico francês Anselme 
Payen, o qual, em 1838, ao estudar a degradação 
hidrolítica da celulose, realizou um experimento 
onde uma madeira foi completamente 
degradada por ação de ácido nítrico 
concentrado. 
• Payen encontrou um resíduo de cor escura e 
amorfa (lignina). O nome que foi dado ao resíduo, 
ou seja, lignina deriva-se da palavra latina lignum, 
que significa madeira. 
• No início dos anos 1900’s, a lignina foi bastante 
estudada por Peter Klason, que concluiu que a 
lignina era uma substância macromolecular 
constituída a partir de álcool coniferílico 
desidrogenado, em geral por ligações de 
condensação e polimerização do tipo éter (R-
OR). 
• A lignina é uma substância amorfa, de natureza 
aromática e muito complexa, e faz parte da 
parede celular e da lamela média dos vegetais.