Floresta e Ambiente
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BIOQUÍMICA DA LIGNIFICAÇÃO DE CÉLULAS XILEMÁTICAS

BIOCHEMISTRY OF LIGNIFICATION OF XYLEMATICS CELLS

Monteiro, Maria Beatriz de O.; Pereira, Regina Paula W.

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Resumo

A lignificação é um processo bioquímico que abrange desde a formação dos monolignóis até a polimerização da lignina na parede celular. Além do apoio ao sistema estrutural da parede celular, defesa física e química, a lignina participa no processo de transporte de água no floema vascular e nas células do xilema. As estruturas moleculares das ligninas mostram-se variações complexas de acordo com sua composição. A biossíntese da lignina é composta de duas etapas. A primeira, consta da participação de uma série de enzimas como: PAL, C4H, 4CL, C3H, OMT, F5H, CCR e CAD, que catalisam a formação dos precursores intermediários e finais dentro do compartimento citoplasmático. Durante a formação desses precursores algumas dessas enzimas atuam sobre o núcleo aromático, introduzindo hidroxilas em C-3 e C-5 e as metilando em seguida, enquanto outras promovem a redução da cadeia lateral. Estudos demonstram que a regulação destas enzimas podem modificar a arquitetura molecular e o grau de polimerização da lignina. Atualmente técnicas apuradas de transgenia são usadas para regular as atividades enzimáticas durante a formação da lignina, resultando em diversos benefícios para o setor florestal, agropecuária e meio ambiente

Palavras-chave

lignina, lignificação, madeira

Abstract

Lignification is a biochemical process that comprise the monolignols formation and precursors polymerization in the cell wall. Besides physical and chemical reinforce properties it contribute to water transport in the xylem cells. The biossíntese involves PAL, C4H, 4CL, C3H, OMT, F5H, CCR and CAD enzymes, which are responsible for all lignin precursors formation in the cytoplasmatic compartment. During the precursors formation some enzymes promote hydroxylations as well as methylations, while others act on aliphatic chain. Studies show that enzymes could modify the lignin molecular architecture and polymerization degree. At present transgenic techniques are available to regulate the enzyme activity during lignin formation, resulting in several benefits to the forest area, agriculture and environment.

Keywords

lignin, lignification, wood
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