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Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano - IMA Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ Escola de Química - EQ Vinícius Bolzan Elias Graduando em Engenharia de Alimentos Escola de Química - EQ Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Docente: Prof.º Dr. Daniel Perrone Moreira Cereais Fruto Semente Gramíneas Utilizados como alimentos. Trigo Arroz Milho Cevada Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Cereais Fruto Semente Gramíneas Utilizados como alimentos. Trigo Arroz Milho Cevada Importância na dieta populacional 20% 20 a 30%30 a 40% Ferro Magnésio Carboidratos Riboflavina Niacina Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Cereais Fruto Semente Gramíneas Utilizados como alimentos. Trigo Arroz Milho Cevada Importância na dieta populacional 20% 20 a 30%30 a 40% Ferro Magnésio Carboidratos Riboflavina Niacina Efeitos benéficos para saúde risco de doenças crônicas; Diabetes tipo 2 Tipos de câncer Fitoquímicos nos grãos. Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Estrutura dos grãos de cereais Endosperma Aleurona Tecido nucelar Testa Cel. tubulares Cel. cruzadas Hipoderme Epiderme Raiz primária Escutelo Figura 1: Diagrama do grão de trigo Gérmen Células de aleurona Endosperma % de massa no grão 80% 15% 03% Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Composição dos grãos de cereais Principais componentes: Proteínas; Amido; Polissacarídeos de parede celular; Variedade do grão Condições de crescimento Cultivo e infecções Composição depende Tornam-se disponíveis por: Liberação de enzimas Camada de aleurona Embrião Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Composição dos grãos de cereais Principais componentes: Proteínas; Amido; Polissacarídeos de parede celular; Variedade do grão Condições de crescimento Cultivo e infecções Composição depende Tornam-se disponíveis por: Liberação de enzimas Camada de aleurona Embrião Amiloplastos Plastídeos ou organelas: Armazenamento dos grânulos de amido. Taxa de síntese afeta Tamanho do grão Produção Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Composição dos grãos de cereais Principais componentes: Proteínas; Amido; Polissacarídeos de parede celular; Variedade do grão Condições de crescimento Cultivo e infecções Composição depende Tornam-se disponíveis por: Liberação de enzimas Camada de aleurona Embrião Amiloplastos Plastídeos ou organelas: Armazenamento dos grânulos de amido. Taxa de síntese afeta Tamanho do grão Produção No endosperma maduro Amido primário (tipo A) Amido secundário (tipo B) Mudanças sazonais. 20 – 45 μm 10 μm Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Grânulo de amido Contém dois polímeros de glicose. Amilose Cadeias longas não ramificadas; Resíduos de D-glicose Ligações (α1→4) Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Grânulo de amido Contém dois polímeros de glicose. Amilose Amilopectina Cadeias longas não ramificadas; Resíduos de D-glicose Ligações (α1→4) Cadeias longas ramificadas; Resíduos sucessivos (α1→4) Nas ramificações (~24 a 30 resíduos) (α1→6) Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Síntese do amido Sacarose Maior fonte de carbono Endosperma dos cereais Amido Reações catalisadas por enzimas convertida Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Síntese do amido Sacarose Maior fonte de carbono Endosperma dos cereais Amido Reações catalisadas por enzimas Como ocorre a síntese? Amido sintase Adenosina Difosfatoglicose (ADPG) Uridina Difosfatoglicose (UDPG) ATP + α-Glicose – 1-P→ ADPG + PPi Pirofosfato inorgânico convertida Ação u s a Substrato Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Síntese do amido Sacarose Maior fonte de carbono Endosperma dos cereais Amido Reações catalisadas por enzimas Como ocorre a síntese? Amido sintase Adenosina Difosfatoglicose (ADPG) Uridina Difosfatoglicose (UDPG) ATP + α-Glicose – 1-P→ ADPG + PPi Pirofosfato inorgânico convertida Ação u s a Substrato Síntese in vivo Fosforilase Sintease Amilose enzimas Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Síntese do amido Sacarose no endosperma Síntese da amilose 1º Passo Sacarose + UDP Sacarose – UDPG glicosil transferase UDPG + Frutose – 1 – P Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Síntese do amido Sacarose no endosperma Síntese da amilose 1º Passo Sacarose + UDP Sacarose – UDPG glicosil transferase UDPG + Frutose – 1 – P Frutose – 1 – P Fosfoglicoisomerase, hexoquinase e fosfoglicomutase Glicose – 1 – P 2º Passo Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Síntese do amido Sacarose no endosperma Síntese da amilose 1º Passo Sacarose + UDP Sacarose – UDPG glicosil transferase UDPG + Frutose – 1 – P Frutose – 1 – P Fosfoglicoisomerase, hexoquinase e fosfoglicomutase Glicose – 1 – P Glicose – 1 – P + ATP ADPG - fosforilase ADPG + PPi 2º Passo 3º Passo Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Síntese do amido Sacarose no endosperma Síntese da amilose 1º Passo Sacarose + UDP Sacarose – UDPG glicosil transferase UDPG + Frutose – 1 – P Frutose – 1 – P Fosfoglicoisomerase, hexoquinase e fosfoglicomutase Glicose – 1 – P Glicose – 1 – P + ATP ADPG - fosforilase ADPG + PPi 2º Passo 3º Passo 4º Passo ADPG + Amido (Gn) ADPG – amido sintetase Amido - glicosil (Gn + 1) + ADP Via preferencial para biossíntese em grãos de trigo. Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Síntese do amido Amilopectina Cadeia ramificada amilose requer fosforilase sintetase Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Síntese do amido Amilopectina Cadeia ramificada amilose requer fosforilase sintetase Amilose & Amilopectina Sintetizadas simultaneamente Razão 1:4 Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Síntese do amido Amilopectina Cadeia ramificada amilose requer fosforilase sintetase Amilose & Amilopectina Sintetizadas simultaneamente Razão 1:4 Polímero linear Mecanismo Da enzima ramificadora Hipóteses protege Corpos proteicos Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019 Organelas que contêm proteínas de reserva. Figura 2: Diagrama esquemático da formação e a evolução dos corpos proteicos do endosperma de trigo. Amido: Da presença em cereais à sua biossíntese Elias, V. B., 2019
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