1. LIGNINA. 1.1. Importância e Ocorrência. - Principal macromolécula orgânica aromática do planeta - Responsável pelas propriedades mecânicas das plantas - Componente químico e morfológico dos tecidos de plantas superiores (gimnospermas e angiospermas) - Ocorrência - tecidos vasculares especializados em transporte de líquidos e suporte. 1. LIGNINA. 1.1. Importância e Ocorrência. - Orgânismos primitivos (fungos, liquens, algas e musgos) não são lignificados (contém compostos fenólicos semelhantes as ligninas) - Quantidade variável – (20 a 40%) - Angiospermas herbáceas e aquáticas e muitas monocotiledôneas são menos lignificadas - Distribuição parede celular e conteúdo não uniforme em diferentes tecidos LIGNINA 1.2. Lignificação da Parede Celular da Madeira 1.2.1. Síntese das unidades monoméricas da lignina. UNIDADES FENILPROPANO PRECURSORAS DA LIGNINA CH2OH CH2OH CH2OH CH CH CH CH CH CH OCH 3 OH OH I II álcool p-cumarílico álcool coniferílico OCH3 H CO 3 OH III álcool sinapílico LIGNINA LIGNINA LIGNINA 1.2.2. Formação das macromoléculas de lignina - Polimerização desidrogenativa de unidades fenilpropano - Desidrogenação de álcool coniferílico com lacase do fungo Psalliota campestris ou peroxidase de rabanete e H2O2 (Freudenberg e col. lignina in vitro - DHP). LIGNINA 1.2.2. Formação das macromoléculas de lignina - Primeira etapa: desidrogenação enzimática dos álcoois phidroxicinamílicos para a formação de radicais fenoxílicos estabilizados por ressonância. CH OH 2 CH2OH CH CH CH CH 1 6 2 5 4 OH 3 - -e, - H + . OCH 3 . CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH CH CH CH CH CH CH CH OCH3 OCH 3 . . OCH 3 OCH 3 . OCH 3 O O O O O I II III IV V DESIDROGENAÇÃO ENZIMÁTICA DO ÁLCOOL CONIFERÍLICO COM A FORMAÇÃO DE RADICAIS FENOXILÍCOS LIGNINA 1.2.2. Formação das macromoléculas de lignina - Modos de acoplamento de radicais fenoxilícos dos álcoois p-hidroxicinamílico LIGNINA 1.2.2. Formação das macromoléculas de lignina LIGNINA LIGNINA LIGNINA Buchenlignin H2COH H2COH CH H2COH CO H2 COH CH 1 O O 3 CH OCH3 H2 COH HC 8 C H HC CHO H2 COH H2 COH CH HC O CH O OCH3 H3 CO OCH3 OH O O CH CHO CH2 HC CH CH2 OCH3 O CH O HC CH CO HC CH CH2 O CH2 O O CH 21 OCH3 H3 CO HC O 20 OCH3 HC H3 CO O HOCH2 CH H2 COH O HC CH CHO HC H3 CO H2 COH CH HC 24´ OCH3 OH 0.5 OH O 17 OCH3 OCH3 H2 COH H3 CO 10´ OCH3 OCH3 CO O 23 H3 CO CH 19 C CH CH OCH3 H2 C H2 COH H3 CO H3 CO OCH3 HOCH2 CH O O 13 O H2 COH 22 OCH3 H3 OC 24 H3 CO OCH3 HC OCH3 O O CH 11 CH2 9´ O O OCH3 H COH 16 H2 C O 14 18 O H3 CO 12 H2 COH O HOCH2 H C 4 10 H3 CO 7 H2COH CO 9 HC OH H2 COH OCH3 2 OCH3 OCH3 O 25 HC 15 HC CH H2 COH H3 CO 6 H3 CO HC O H2 COH OCH3 H3 CO H2 COH OCH3 C O 0.4 HC H2 COH HC CH 5 H2 COH H3 CO CH HC H2 COH CO CHO CH CH2 HC OCH3 H3 CO O HC 6´ 5´ CO nach Nimz, H. 1974 Angewandte Chemie, Intern. Edit.,13, 313-321 CH CH 25´ OCH3 OCH3 O OH 0.1 LIGNINA 1.2.3. Deposição da lignina na parede celular - Fase final do processo de diferenciação das células de xilema - Processo controlado por cada célula individualmente - Depositada inicialmente nos cantos das células após o término da deposição da celulose na parede secundária da célula, quando termina o seu processo de alongamento e começa o espessamento de sua parede secundária (S1). - Prossegue pela lamela média (ML) e pela parede primária e continua na parede secundária (S1 e S2), até a formação da parede terciária (T) ou S3. LIGNINA LIGNINA LIGNINA LIGNINA LIGNINA LIGNINA Natureza e Classificação Natureza e Classificação Natureza e Classificação Natureza e Classificação Natureza e Classificação