sementes

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA E CIÊNCIAS AMBIENTAIS
PRODUÇÃO E TECNOLOGIA DE SEMENTES
Profª. Dra.: Edna Ursulino Alves
Doutorando: João Henrique Constantino Sales Silva
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
DE SEMENTES

2. Função da Semente
Perpetuação da espécie
Armazenar substâncias nutritivas para
garantir a sobrevivência da própria
semente e da futura planta no processo
de germinação
Armazenar substâncias nutritivas para as
funções vitais da semente

3. Composição química das Sementes
✓ Composição química variável
✓ Característica: 2 grupos de componentes químicos
➢Constituintes em todos os tecidos da planta
➢Materiais de reserva
✓Origem destes componentes:
➢Translocação
➢Fotossíntese

4. Origem dos Compostos
Translocação
Fotossíntese
https://www.infoescola.com/biologia/partes-das-plantas/
Esquema representativo do mecanismo de translocação da seiva do
floema segundo a Hipótese do Fluxo de Massa.
https://rce.casadasciencias.org/rceapp/art/2014/005/

5. Por que o
conhecimento da
composição química é
do interesse prático da
Tecnologia de
Sementes?

6. Importância da Composição Química
Fornecimento de nutrientes e energia necessários para a
plena manifestação das funções vitais das sementes
Germinação e vigor
Determinar procedimentos ideais durante a secagem
Afeta diretamente o potencial de armazenamento

7. Composição Química das Sementes
Contém a mesma variação qualitativa de componentes
encontrados em outros órgãos da planta
Componentes normais ou estruturais
Materiais armazenados
Produtos secundários
A composição química das sementes é definida por dois fatores
Genéticos
Define a
composição
Ambientais
Define a quantidade
ou ausência

8. Principais
Compostos
Armazenados
Carboidratos
Lipídios
Proteínas
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes
➢ 38 a 45% de
proteínas
➢ 17 a 22% de
lipídios

9. Localização dos componentes
Tecido de reserva, casca e embrião
Tecidos de reserva
Embrião
Reservas
Classificação
das
sementes
AMILÁCEAS
ALEURO-AMILÁCEAS
OLEAGINOSAS
ALEURO-OLEAGINOSAS
CÓRNEAS
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

10. AMILÁCEA
A principal reserva é o amido
Milho Arroz Trigo
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

11. ALEURO-AMILÁCEAS
Acumulam amido e proteínas
Feijão Ervilha
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

12. OLEAGINOSAS
Predominam lipídios
Dendê
Mamona Girassol Amendoim
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

13. ALEURO-OLEAGINOSAS
Armazenam lipídios e proteínas
Soja Algodão
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

14. CÓRNEAS
Apresentam reservas celulósicas
Café Tremoço
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

15. Principais tecidos de reserva
Cotilédones
Endosperma
Perisperma
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

16. ESPÉCIE
COMPOSTOS (%)
ESTRUTURA
Carboidratos Lipídios Proteína
Algodão 15 33 39 Embrião
Amendoim 12 48 31 Embrião
Arroz 65 02 08 Endosperma
Cevada 76 03 12 Endosperma
Ervilha 52 06 25 Embrião
Feijão 56 01 23 Embrião
Girassol 19 46 17 Embrião
Mamona 00 64 18 Endosperma
Milho 80 05 10 Endosperma
Soja 26 17 37 Embrião
Trigo 75 02 12 Endosperma Marcos-Filho (2015)
Principais reservas armazenadas em sementes de algumas espécies
de interesse econômico.
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

17. Composição porcentual aproximada das partes da semente de soja.
Partes Proteínas Óleo Carboidrato Cinza
Tegumento
8 1 86 4,3
Cotilédones
43 23 29 5,0
Hipocótilo
41 11 43 4,4
Semente inteira
40 21 34 4,9
(National Soybean Processors Association, 1967-1970)
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

18. Composição porcentual de reservas armazenadas de sementes de
milho, cv Iowa 939 (Bewley e Black, 1985).
Reserva Semente Endosperma Embrião
Amido 74 88 09
Lipídios 04 < 1,0 31
Proteínas 08 07 19
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

19. Principais tecidos de reserva
Cotilédones
Cotilédone
Tegumento
Plúmula
Eixo hipocótilo-
radícula
Cotilédone
Semente de amendoim
https://www.quora.com/Is-the-peanut-a-monocotyledonous-seed-or-a-
dicotyledonous-seed
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

20. Principais tecidos de reserva
Endosperma
Tegumento
Endosperma
Embrião
Endosperma
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

21. Principais tecidos de reserva
Perisperma
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

22. Principais tecidos de reserva
Eixo hipocótilo-radícula
Castanha do Brasil
Componentes ou Substâncias Armazenadas nas Sementes

23. CARBOIDRATOS
Principal substância armazenada nas sementes
Fornecer energia para a retomada do
desenvolvimento do embrião durante
a germinação
FUNÇÃO
Hidratos de carbono ou glucídios
• 83% MST das sementes de trigo, cevada, centeio, milho, sorgo
e arroz
• 79% na aveia

24. CARBOIDRATOS
Divisão em três grandes grupos
MONOSSACARÍDEOS
• Glicose
• Frutose
• Galactose
OLIGOSSACARÍDEOS
• Sacarose
• Lactose
• Maltose
• Rafinose
• Estaquiose
POLISSACARÍDEOS
• Amido
• Celulose
• Hemicelulose

25. Amido
POLISSACARÍDEOS
ENDOSPERMA
COTILÉDONES
Amilose Amilopectina
Substância metabolicamente inativa
Formado a partir de açúcares (sacarose) translocados para a semente
Depositados em organelas celulares - AMILOPLASTOS

26. AMILOSE
200-1000 unidades de glicose
unidas por ligações α-1,4
glucosídeo
Digerida totalmente pela ação da α-
amilase
Colore-se de azul em presença de
iodo
AMILOPECTINA
20-25 unidades de glicose por
ramificação, unidas tanto por
ligações α-1,4 glucosídeo como α-
1,6 glucosídeo
Digerida parcialmente pela ação da
α-amilase
Colore-se de púrpura em presença
de iodo
Amido
POLISSACARÍDEOS

27. Amido
POLISSACARÍDEOS
Composição química da amilose e amilopectina.
(BEWLEY e BLACK, 2012)
Grãos de amido
• 50-75% de amilopectina
• 20-25% de amilose

28. Amido
Cereal Amilose Amilopectina
Milho
Milho ceroso
Milho com alto teor de amilose
Trigo
Arroz
Arroz ceroso
Sorgo
Sorgo ceroso
24
1
75
25
18
1
25
1
76
99
25
75
82
99
75
99
Teores (%) de frações de amido em sementes de alguns cereais de
interesse industrial (MEDCALF, 1973).
POLISSACARÍDEOS

29. Amido
Cereal Amido
Semente Endosperma
Milho 72 88
Trigo 65 79
Arroz 81 90
Sorgo 74 83
Cevada 60 77
Aveia 45 70
Teores de amido (%) da semente e endosperma de
alguns cereais (MEDCALF, 1973).
POLISSACARÍDEOS

30. Grânulos
Formas
Amido
➢ Esférico
➢ Angular
➢ Elíptico
➢ Fusiforme
O número de grânulos por amiloplasto varia
de espécie para espécie
Feijão - Grânulos grandes, ovóides,
irregularmente cilíndricos ou quase
esféricos
Centeio - Grânulos lenticulares
Fécula de Araruta - Grânulos ovóides e
obtuso-triangulares

31. Grânulos de amido
Micrografia eletrônica de varredura de grânulos
de amido grandes e pequenos no
endosperma de grãos de cevada.
Grãos de amido.
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-4-431-55495-0_13

32. Polissacarídeo de reserva de parede celular
MANANOS XILOGLUCANOS GALACTANOS
Café
Gergelim
Tomate Alface
FUNÇÃO: Consistência endurecida ao tegumento
Hemicelulose
POLISSACARÍDEOS

33. Celulose
POLISSACARÍDEOS
“FIBRA BRUTA”
Quantidade
% tegumento
% embrião e endosperma
Principal constituinte das paredes celulares das sementes

34. • Carboidratos simples (que não sofrem hidrólise),
fórmula Cn(H2O) n em que n varia de 3 a 7
• Glicose, frutose, levulose, galactose (hexoses)
• Ribose e desoxirribose (pentoses)
MONOSSACARÍDEOS
• Formado pela conexão de 2 a 10 monossacarídeos, que se
separam por hidrólise
• Dissacarídeos: sacarose, lactose, maltose
• Rafinose e estaquiose (presentes em menores quantidades no
embrião e tecidos de reserva)
OLIGOSSACARÍDEO
✓ Fonte de substrato durante a germinação e o crescimento inicial de plântulas
✓ Tolerância à dessecação e armazenamento das sementes
MONO E OLIGOSSACARÍDEOS

35. LIPÍDIOS
Nos vegetais, são encontrados na forma de:
• Fontes de energia mais eficientes que os
carboidratos durante a germinação
GLICERÍDEOS
• Camada impermeabilizante nas folhas e frutos
CERÍDEOS
Carnaúba
Manga
✓ Moléculas compostas pela associação de ácidos graxos
e álcool (glicerol)
✓ Insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos

36. Ocorrência nas sementes Embrião e endosperma
Representados na
forma de triglicerídeos
Encontram-se em organelas
esféricas - esferossomas,
corpúlos de óleo ou
corpúsculos de lipídio
Oleossomo
Fonte: TAIZ, L., 2013.
Fisiologia Vegetal.
LIPÍDIOS

37. LIPÍDIOS
Simples Compostos
Classificação baseada na sua composição
O
OH
Palmítico
O
OH
Oléico
O
OH
Linoléico
Saturados Insaturados
O
OH
Linolênico
Ésteres de ácidos graxos e
glicerol ou outros álcoois
Ésteres de ácidos graxos,
contendo grupos químicos
adicionais
LIPÍDIOS

38. Espécie Palmítico
(16:0)
Esteárico
(18:0)
Oleico
(18:1)
Linoleico
(18:2)
Linolênico
(18:3)
Milho 12 2 24 61 < 1
Girassol 6 4 26 64 0
Soja 11 3 22 54 8
Algodão 27 3 17 52 0
Amendoim 12 2 50 31 0
Gordura
Animal
29 13 43 10 0,5
Composição percentual de ácidos graxos em óleos comerciais de várias origens
(BEWLEY e BLACK, 1985).
Quanto maior o número de ligações duplas, maior é a instabilidade química do lipídio e
maior é a propensão à deterioração.
LIPÍDIOS

39. Teor de óleo
Conteúdo (%) de óleo em sementes de três cultivares de soja produzidas sob
três temperaturas (HOWELL e CARTER, 1985).
Cultivar
Temperatura diária (ºC)
20 25 30
Lincoln 20,2 20,8 23,2
Chief 19,0 21,1 23,3
Illini 19,3 20,5 23,4
Meio ambiente (temperatura, umidade)
Variações durante o desenvolvimento da semente
Genéticas (cultivar ou variedade)
LIPÍDIOS

40. PROTEÍNAS
✓ São polímeros de aminoácidos sintetizados
biologicamente na célula.
✓ Componente mais importante dos tecidos vivos, depois
da água
Enzimática, componentes estruturais e
materiais de reserva
FUNÇÃO
• Localização - Todos os tecidos das sementes
• Maiores concentrações - Embrião

41. PROTEÍNAS
PROTEÍNAS
METABOLICAMENTE ATIVAS
ENZIMAS
NUCLEOPROTEÍNAS
PROTEÍNAS
METABOLICAMENTE INATIVAS
ALBUMINA
GLUTELINAS
PROLAMINA
GLOBULINA

42. PROTEÍNAS
ALBUMINA
GLUTELINAS
PROLAMINA
GLOBULINA
Solúveis em água
Solúveis em solução
fracamente salina
Solúveis em soluções
diluídas de ácidos e bases
Solúveis quase exclusivamente
em álcool a 70% Representam 80 a 90% das
proteínas da maioria dos
cereais (arroz, centeio,
cevada, milho, sorgo, trigo)
Predominantes na aveia (
56%) e principal classe de
proteínas nas leguminosas
Proteínas estruturais -
leucosinas (cereais),
legumelina e ricina (arroz)

43. OUTROS COMPONENTES
REGULADORES DE
CRESCIMENTO
Substâncias produzidas pelas próprias plantas
Promovem, inibem ou
modificam
Determinados processos
fisiológicos
➢ Gerenciamento do acúmulo de massa seca
➢ Divisão e expansão celular
➢ Indução à formação e liberação de enzimas
➢ Armazenamento para uso na germinação e crescimento das plântulas
➢ Controle de dormência

44. cit - citocininas
gib - giberelinas
aux - auxinas
ABA - ácido abscísico
OUTROS COMPONENTES
REGULADORES DE
CRESCIMENTO
Níveis de hormônios durante o desenvolvimento de sementes de girassol
(Adaptado de LE PAGE-DEGIVRY e GARELLO, 1991).

45. ÁCIDO ABSCÍSICO
➢ Regular a maturação das sementes
➢ Inibir a germinação precoce e a viviparidade
OUTROS COMPONENTES
REGULADORES DE
CRESCIMENTO

46. VITAMINAS
➢ Pouco conhecimento da sua atividade nas sementes
OUTROS COMPONENTES
➢ Tipos de vitaminas encontradas nas sementes
Vitamina A
Essencial para a saúde dos
olhos e função imunológica
Vitamina E
Com propriedades antioxidantes
que ajudam a proteger as células
dos danos dos radicais livres
Vitamina B6
Importante para a produção de
neurotransmissores e a
formação de glóbulos vermelhos

47. COMPOSTOS FOSFORADOS
➢ Principal forma de fosfato e íons minerais depositada em sementes durante o
desenvolvimento e mobilizada durante a germinação
O conteúdo em sementes
➢ Influenciado pelo genótipo e
fertilidade do solo
Prejudicial à nutrição humana
➢ Dificilmente metabolizada;
➢ Enfraquecimento de ossos
(capturar Cálcio)
FITINA
Sal insolúvel composto de Ca, K e Mg
OUTROS COMPONENTES

48. TANINOS
OUTROS COMPONENTES
ALCALÓIDES
➢ Sua função não é conhecida com
profundidade
Trigo Cacau
Feijão Castanha de caju
➢ Mecanismos protetores contra
insetos e patógenos
➢ Morfina
➢ Estricnina
➢ Colchicina
➢ Cafeína
➢ Nicotina

49. COMPOSTOS FENÓLICOS
OUTROS COMPONENTES
➢ Interferem no balanço entre substâncias
promotoras e inibidoras da germinação
DIFUSÃO DE GASES
CUMARINAS
Cumaru (Dipteryx odorata)

50. GENÓTIPO
A composição química de sementes varia consideravelmente
entre espécies e cultivares, sob forte influência do genótipo
Novos cultivares:
➢ Interesse de
consumidores
➢ Interesse industrial
➢ Carência de aminoácidos
essenciais (lisina e triptofano) para
os animais monogástricos.
➢ Soja com diferentes teores de óleo
e proteínas (+ proteínas +
potencial fisiológico)
Obtenção de cultivares com
sementes de alta qualidade!
Fatores que Afetam a Composição Química das Sementes

51. + Teores de óleo e proteínas
Sementes mal formadas
(nutrição deficiente)
POSIÇÃO DA SEMENTE EM RELAÇÃO À
INFLORESCÊNCIA OU AO FRUTO
O início do florescimento, as épocas de polinização e as
condições climáticas predominantes durante a maturação
➢ Uniformidade do
processo;
➢ Composição química
da semente
Fatores que Afetam a Composição Química das Sementes

52. CONDIÇÕES CLIMÁTICAS
ÁGUA
Deficiência hídrica
Acelera a senescência
foliar
Reduz o período de
acúmulo de reservas
Teores mais elevados de
proteínas (milho, soja e feijão)
Alta precipitação pluvial
Reduções no teor de proteínas e
de nitrogênio (trigo, cevada e
aveia)
Fatores que Afetam a Composição Química das Sementes

53. TEMPERATURA
Efeito da temperatura durante a
frutificação sobre o teor de óleo de
sementes de soja (COPELAND e
McDONALD, 1995).
Temperaturas
Teor de proteínas
CONDIÇÕES CLIMÁTICAS
Fatores que Afetam a Composição Química das Sementes
Temperaturas Ácido Linoléico
Temperaturas Ácido Oléico
Trigo Girassol

54. Estádio de maturação
Fatores que Afetam a Composição Química das Sementes
Idade da semente
Fertilidade do solo
Nutrição da planta-mãe
Práticas culturais

55. Resumindo.....

56. HIDRATOS DE CARBONO OU GLUCÍDIOS
Principal constituinte da reserva das sementes da
maioria das espécies cultivadas
83% da matéria seca total das sementes dos
cereais
A maioria está presente no endosperma
Fornece energia para retomada do
crescimento do eixo embrionário na
germinação
MONOSSACARÍDEOS
OLIGOSSACARÍDEOS
POLISSACARÍDEOS
Glicose
Sacarose
Amido, celulose
hemicelulose
CARBOIDRATOS

57. Óleos
Cobertura de
folhas e
frutos
Membranas
celulares
LIPÍDEOS
GLICERÍDEOS, CERÍDEOS
Insolúveis em água
Ocorrem em altas concentrações nas sementes
Mais abundante no embrião
Triglicerídeos armazenados em
esferossomas
Fontes de energia mais
eficientes
GLICERÍDEOS
CERÍDEOS
FOSFOLIPÍDEOS

58. POLÍMEROS DE AMINOÁCIDOS
Aminoácidos
Importante reservas para as sementes
SOLÚVEIS
INSOLÚVEIS
GLOBULINAS
ALBUMINA
GLUTELINAS
PROLAMINA
Menor proporção do que carboidratos e lipídeos,
exceto para soja
Distribuída em toda a semente
Maior concentração no embrião ou
eixo embrionário (cotilédones) e
também na camada de aleurona
PROTEÍNAS

59. Composição Química e Conservação das Sementes
✓ As sementes de diferentes espécies geralmente se
comportam de maneira distinta quando mantidas em
ambientes com a mesma umidade relativa do ar
HIDROFÓBICA
CARBOIDRATOS PROTEÍNAS
LIPÍDIOS
Ponto de
equilíbrio
higroscópico
UR de 60% e
temperatura de 22°C
AMENDOIM Teor de água de 7,2%
MILHO Teor de água de 12,7%

60. Composição Química e Conservação das Sementes
Graus de umidade (%) de equilíbrio de sementes de diferentes
espécies com diferentes umidades relativas do ar, a 22 °C (American
Society of Agricultural Engineering, 1980).
Espécie
Umidade relativa do ar (%)
30 40 50 60 70
Arroz 9,0 10,0 11,0 12,1 13,4
Milho 8,6 10,0 11,3 12,7 14,3
Trigo 9,3 10,5 10,5 13,8 14,6
Soja 5,4 7,2 8,9 10,7 12,7
Amendoim 4,2 5,0 6,2 7,2 8,9

61. Ponto de vista fisiológico da semente
Manejo pré e
pós colheita
Potencial de
armazenamento
Secagem artificial
pós colheita
Importância do Conhecimento da Composição
Química das Sementes

62. BARROS NETO, J. J. S.; ALMEIDA, F. A. C.; QUEIROGA, V. P.; GONÇALVES, C. C. Sementes
estudos tecnológicos. Aracaju: IFS, 2014. 285 p.
CARVALHO, N. M.; NAKAGAWA, J. Sementes: ciências tecnologia e produção. Jaboticabal:
FUNEP, 2012. 429p.
MARCOS-FILHO, J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. Londrina: ABRATES,
2015. 659 p.
Referências

63. UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA E CIÊNCIAS AMBIENTAIS
PRODUÇÃO E TECNOLOGIA DE SEMENTES
Profª. Dra.: Edna Ursulino Alves
Doutorando: João Henrique Constantino Sales Silva
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
DE SEMENTES
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