[Aula] Anatomia das Plantas - Produção de Carboidrato

Prévia do material em texto

Caracterização Anatômica e
Histoquímica de Plantas Fontes de
Carboidratos
Universidade Federal de Juiz de Fora
Instituto de Ciências Biológicas
Departamento de Botânica
Caracterização Anatômica e
Histoquímica de Plantas Fontes de
Carboidratos
Disciplina: Recursos Vegetais na Alimentação Humana
2014/3
Profa. Ana Paula Gelli de Faria
CARBOIDRATOS
 Principais moléculas armazenadoras de energia nos organismos;
 Formam diversos componentes estruturais nas células;
 De acordo com o no de moléculas de açúcar: monossacarídeos,
dissacarídeos, polissacarídeos;
 Monossacarídeos: glicose, frutose;
 Dissacarídeos: sacarose (glicose + frutose), maltose (glicose +
glicose);
 Polissacarídeos: amido, inulina, celulose, pectina.
 Principais moléculas armazenadoras de energia nos organismos;
 Formam diversos componentes estruturais nas células;
 De acordo com o no de moléculas de açúcar: monossacarídeos,
dissacarídeos, polissacarídeos;
 Monossacarídeos: glicose, frutose;
 Dissacarídeos: sacarose (glicose + frutose), maltose (glicose +
glicose);
 Polissacarídeos: amido, inulina, celulose, pectina.
GLICOSE
 Principal carboidrato produzido a partir
da fotossíntese.
 Parte da glicose produzida é exportada
para o citoplasma, onde é convertida em
sacarose e frutose.
 Outra parte fica no cloroplasto, sendo
convertida em amido.
 Industrialmente, a glicose pode ser
obtida através da quebra do amido.
 Principal carboidrato produzido a partir
da fotossíntese.
 Parte da glicose produzida é exportada
para o citoplasma, onde é convertida em
sacarose e frutose.
 Outra parte fica no cloroplasto, sendo
convertida em amido.
 Industrialmente, a glicose pode ser
obtida através da quebra do amido. Célula Vegetal
A folha é o principal órgão da
planta envolvido na fotossíntese.
Este processo ocorre dentro das células do
parênquima clorofiliano (paliçada e lacunoso).
 Comumente encontrado em frutos, cereais e algumas raízes (batata-doce).
 Frutos ricos em frutose: maçã, banana, uva, melão, laranja, pêra, abacaxi, melancia.
 Síntese da frutose ocorre no citoplasma da célula vegetal. Parte da glicose
produzida durante a fotossíntese é convertida em frutose.
 Ainda no citoplasma, pode haver combinação da frutose com a glicose para a
formação de sacarose.
 Sacarose circulante pelo corpo da planta chega até os frutos, onde é armazenada.
Durante o amadurecimento dos frutos, ocorre quebra da sacarose e liberação de
moléculas de frutose e glicose.
FRUTOSE
 Comumente encontrado em frutos, cereais e algumas raízes (batata-doce).
 Frutos ricos em frutose: maçã, banana, uva, melão, laranja, pêra, abacaxi, melancia.
 Síntese da frutose ocorre no citoplasma da célula vegetal. Parte da glicose
produzida durante a fotossíntese é convertida em frutose.
 Ainda no citoplasma, pode haver combinação da frutose com a glicose para a
formação de sacarose.
 Sacarose circulante pelo corpo da planta chega até os frutos, onde é armazenada.
Durante o amadurecimento dos frutos, ocorre quebra da sacarose e liberação de
moléculas de frutose e glicose.
 A frutose é industrialmente empregada como adoçante de bebidas (ex. sucos
de frutas concentrados, refrigerantes), pois é mais doce que a sacarose e com
maior solubilidade em soluções aquosas.
FRUTOSE
High-fructose corn syrup
(xarope de milho com alto teor de frutose)
Em sua fabricação, o xarope do milho sofre processo
enzimático para produzir frutose.
MALTOSE
É o produto imediato da hidrólise do amido;
A síntese de maltose ocorre especialmente durante a germinação das sementes
dos cereais;
Um produto vegetal rico em maltose é o malte (ex. de cevada, milho, centeio,
aveia);
Para a obtenção do malte da cevada, as sementes são colocadas em um tanque
com água para ter sua umidade elevada até uma determinada faixa e, a seguir,
germinadas, sob condições controladas;
O produto resultante desse processo é denominado malte verde.
A semente germinada é, submetida a um processo de
secagem para a redução de sua umidade, resultando no
malte curado;
Junto com outros ingredientes, o malte curado
é empregado especialmente na fabricação de cervejas.
Malte de cevada
É o produto imediato da hidrólise do amido;
A síntese de maltose ocorre especialmente durante a germinação das sementes
dos cereais;
Um produto vegetal rico em maltose é o malte (ex. de cevada, milho, centeio,
aveia);
Para a obtenção do malte da cevada, as sementes são colocadas em um tanque
com água para ter sua umidade elevada até uma determinada faixa e, a seguir,
germinadas, sob condições controladas;
O produto resultante desse processo é denominado malte verde.
A semente germinada é, submetida a um processo de
secagem para a redução de sua umidade, resultando no
malte curado;
Junto com outros ingredientes, o malte curado
é empregado especialmente na fabricação de cervejas.
SACAROSE
Principal tipo de carboidrato transportado
através do corpo da planta.
A sacarose circula pelo corpo da planta
através de um tecido chamado floema.
Este carboidrato é o principal constituinte da
seiva orgânica (seiva elaborada).
A sacarose que consumimos no dia a dia é obtida do caule da cana-de-açúcar e da
raiz da beterraba, onde ela se acumula após o transporte a partir das partes
fotossintetizantes da folha.
xilema floema
 Principal tipo de carboidrato armazenado no corpo da planta.
 A biossíntese do amido ocorre no interior dos cloroplastos ou dos amiloplastos
através da ação de enzimas que catalisam a sua síntese utilizando como material
básico a glicose produzida na fotossíntese.
 Amiloplasto: tipo de plastídeo (leucoplasto) encontrado nas células do parênquima
de órgãos de reserva, como as raízes tuberosas (ex. mandioca, batata-doce), caules
tubérculo (ex. batata-inlgesa), cormo (ex. inhame), rizoma (ex. gengibre), alguns
frutos (ex. banana) e sementes dos cereais.
AMIDO
 Principal tipo de carboidrato armazenado no corpo da planta.
 A biossíntese do amido ocorre no interior dos cloroplastos ou dos amiloplastos
através da ação de enzimas que catalisam a sua síntese utilizando como material
básico a glicose produzida na fotossíntese.
 Amiloplasto: tipo de plastídeo (leucoplasto) encontrado nas células do parênquima
de órgãos de reserva, como as raízes tuberosas (ex. mandioca, batata-doce), caules
tubérculo (ex. batata-inlgesa), cormo (ex. inhame), rizoma (ex. gengibre), alguns
frutos (ex. banana) e sementes dos cereais.
Tipos de plastídeos
 O armazenamento de amido nos
cloroplastos é temporário;
 A sacarose que circula pelo corpo da
planta chega até os órgão de reserva e
através da ação de enzimas é
hidrolisada. A glicose liberada é
convertida em amido dentro dos
amiloplastos.
FORMA DE ARMAZENAMENTO DE AMIDO NAS PLANTAS
 O amido é formado por longas cadeias de glicose. Tanto nos cloroplastos
quanto nos amilopastos, o amido é armazenado sob a forma de grânulos.
 Os plastídeos podem armazenar apenas um grânulo (ex. batata, trigo, centeio,
castanha, ervilha, banana, feijão) ou vários grânulos de amido (ex. milho,
arroz, mandioca, batata-doce). Os grânulos podem ser diferenciados pelo seu
tamanho e formato.
 Nos órgãos de determinadas plantas (ex. algumas raízes tuberosas, tubérculos,
cormos, alguns frutos, etc...), existem tecidos modificados para reserva de
amido, cujas células possuem vários amiloplastos. Esse tecido é chamado de
parênquima amilífero.
 O amido é formado por longas cadeias de glicose. Tanto nos cloroplastos
quanto nos amilopastos, o amido é armazenado sob a forma de grânulos.
 Os plastídeos podem armazenar apenas um grânulo (ex. batata, trigo, centeio,
castanha, ervilha, banana, feijão) ou vários grânulos de amido (ex. milho,
arroz, mandioca, batata-doce). Os grânulos podem ser diferenciados pelo seu
tamanho e formato.
 Nosórgãos de determinadas plantas (ex. algumas raízes tuberosas, tubérculos,
cormos, alguns frutos, etc...), existem tecidos modificados para reserva de
amido, cujas células possuem vários amiloplastos. Esse tecido é chamado de
parênquima amilífero.
PARÊNQUIMA AMILÍFERO
Célula vegetal
Amiloplasto
DETALHE AMPLIADO DO AMILOPLASTO CONTENDO
GRÂNULOS DE AMIDO
Grânulo de
amido
Polissacarídeo armazenado nas raízes de
vegetais como a chicória, alho-poró e
cebola e nas folhas e caules de cereais
como o trigo, centeio e cevada;
Formado por várias moléculas de
frutose;
Sintetizados na planta a partir da
sacarose;
Aplicação industrial
Menos de dez unidades de frutose:
utilizados como adoçantes de baixa
caloria);
Mais de dez unidades: usados para
melhorar a textura dos alimentos em
substituição as matérias graxas e como
fibra alimentar solúvel e fermentável (ação
prebiótica).
FRUTANOS (EX. INULINA) Uso industrial da inulina
Polissacarídeo armazenado nas raízes de
vegetais como a chicória, alho-poró e
cebola e nas folhas e caules de cereais
como o trigo, centeio e cevada;
Formado por várias moléculas de
frutose;
Sintetizados na planta a partir da
sacarose;
Aplicação industrial
Menos de dez unidades de frutose:
utilizados como adoçantes de baixa
caloria);
Mais de dez unidades: usados para
melhorar a textura dos alimentos em
substituição as matérias graxas e como
fibra alimentar solúvel e fermentável (ação
prebiótica).
Inulina fica armazenada no
citoplasma da célula vegetal,
sob a forma de cristais
Importantes polissacarídeos constituintes da parede da célula vegetal
CELULOSE: polímero formado por monômeros de glicose. Difere do amido pela
estrutura tridimensional de sua molécula. Mais resistente as nossas enzimas que
quebram outros polissacarídeos;
É considerada uma fibra alimentar não solúvel e não fermentável.
PECTINA: polímero mais complexo que a celulose (constituído por diferentes
monossacarídeos).
Sua estrutura retém água e forma uma estrutura em forma de gel;
São consideradas fibras solúveis e fermentáveis;
Alimentos ricos em pectina: maçã, goiaba e laranja (polpa), chuchu, entre outros...
Industrialmente empregada na produção de geléia e espessantes;
HEMICELULOSE: também constituído por diferentes monossacarídeos.
Existem diferentes tipos de hemiceluloses, sendo algumas solúveis e outras
insolúveis.
CELULOSE, HEMICELULOSE E PECTINA
Importantes polissacarídeos constituintes da parede da célula vegetal
CELULOSE: polímero formado por monômeros de glicose. Difere do amido pela
estrutura tridimensional de sua molécula. Mais resistente as nossas enzimas que
quebram outros polissacarídeos;
É considerada uma fibra alimentar não solúvel e não fermentável.
PECTINA: polímero mais complexo que a celulose (constituído por diferentes
monossacarídeos).
Sua estrutura retém água e forma uma estrutura em forma de gel;
São consideradas fibras solúveis e fermentáveis;
Alimentos ricos em pectina: maçã, goiaba e laranja (polpa), chuchu, entre outros...
Industrialmente empregada na produção de geléia e espessantes;
HEMICELULOSE: também constituído por diferentes monossacarídeos.
Existem diferentes tipos de hemiceluloses, sendo algumas solúveis e outras
insolúveis.