Fisveg aula3

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Fisveg aula3

  1. 1. FISIOLOGIA VEGETAL | AULA 3
  2. 2. Hormônios vegetais O crescimento e o desenvolvimento das plantas são controlados porcomplexas interações de fatores externos e internos ao vegetal. Entreesses fatores internos destacam-se os hormônios vegetais. Até hoje já foram identificados cinco tipos de hormônios vegetais:auxinas, giberelinas, citocininas, ácido abscísico e etileno. Auxinas A principal auxina encontrada nas plantas é o ácido indolacético,conhecido pela sigla AIA. Essa substância é produzida principalmente nomeristema apical do caule e transportada através das células doparênquima até as raízes. O transporte do AIA é unidirecional.
  3. 3. A descoberta das auxinas Diversos pesquisadores, ao estudar a resposta de plantas àluminosidade unilateral, notaram que os ápices dos caules desempenhamimportante papel na curvatura em direção à fonte luminosa. Experimentos demonstram que o ápice dos coleóptilos é o responsável pela percepção e desencadeamento da resposta da curvatura das plantas em direção à fonte de luz.
  4. 4. Blocos de ágar queestiveram em contato comápices de coleóptilos sãocapazes de induzircrescimento e curvatura decoleóptilos de capitados.Isso ocorre porque a auxinaproduzida pela gema apicalse difunde para o ágar.
  5. 5. Efeitos da auxina O principal efeito da auxina é promover o crescimento de raízes ecaules, através do alongamento das células recém-formadas nosmeristemas. A sensibilidade das células à auxina varia nas diferentes partes daplanta. O caule, por exemplo, é menos sensível à auxina que a raiz. Porisso uma concentração de auxina suficiente para induzir crescimento docaule tem forte efeito inibidor sobre o crescimento da raiz. Por outrolado, as concentrações necessárias para induzir o crescimento da raizpodem ser insuficientes para produzir efeitos sobre o crescimento docaule. Efeito de diferentes concentrações de auxina sobre o crescimento da raiz e do caule.
  6. 6. Auxina e tropismo O fototropismo é o resultado direto da ação da auxina sobre aelongação celular. Quando uma planta é iluminada unidirecionalmente, aauxina migra para o lado menos exposto à luz antes de descer pelo caule.Com isso as células do lado menos iluminado se alongam mais do que asdo lado mais iluminado e a planta se dobra em direção à fonte de luz. As plantas se dobram em direção a uma fonte de luz (fototropismo positivo) porque as células da porção não-iluminada crescem mais que as da região iluminada devido à maior concentração de auxina na parte não- iluminada do caule.
  7. 7. Auxina e dominância apical Efeito dos hormônios auxina e citonina no desenvolvimento da gemas laterais.(a) Em plantas intactas, a auxina produzida pela gema apical inibe o desenvolvimentodas gemas.(b) Com a remoção da gema apical as gemas laterais se desenvolvem. Essedesenvolvimento é tanto maior quanto mais próximo da raiz estiver a gema, pois acitocinina produzida na raiz estimula o desenvolvimento das gemas laterais do caule.(c) Se, imediatamente após a remoção da gema apical, for aplicada no local uma pastade lanolina contendo auxina, o desenvolvimento das gemas laterais é inibido.(d) Mesmo na presença de auxina produzida pela gema apical intacta ou contida napasta de lanolina, as gemas laterais se desenvolvem com a aplicação direta decitocinina.
  8. 8. Auxina e o desenvolvimento dos frutos O crescimento dos frutos é estimulado pela auxina liberada pelassementes em formação. Podem-se produzir frutos sem sementespulverizando-se auxina sobre flores não-fecundadas. Em determinados casos, porém, os próprios ovários produzem auxinasem quantidade suficiente para provocar seu desenvolvimento, o quedetermina a formação de frutos partenocárpios, desprovidos desementes. Ex: banana e laranja-da-baía.(A) Frutos partenocárpicos de banana. (B) Detalhe de flores de bananeira com ovários (futuras bananas) já bastante desenvolvidos.
  9. 9. Aplicações comerciais de auxinas Auxinas sintéticas como o 2,4-D (ácido 2,4 diclorofenoxiacético) têmsido usadas para estimular o crescimento de raízes em fragmentos decaule e até mesmo em folhas. Isso permite maior eficiência napropagação assexuada de diversas espécies de plantas. Outro emprego bastante difundido de auxinas sintéticas é no controlede ervas daninhas em campos de cultivo de monocotiledôneas. Comoessas plantas são menos sensíveis às auxinas que as dicotiledôneas, aaplicação de grande quantidade desse hormônio em campos de cultivoimpede o crescimento de dicotiledôneas indesejáveis (ervas daninhas)sem afetar o desenvolvimento de monocotiledôneas como o milho, porexemplo. Efeito do 2,4-D, uma auxina sintética, sobre o desenvolvimento de raízes em folhas isoladas de violeta africana. As folhas da foto foram colocadas para enraizar ao mesmo tempo em água contendo 2,4- D (à esquerda) e em água pura (à direita). Note a maior quantidade de raízes na folha tratada com o hormônio.
  10. 10. Giberelinas Estudos posteriores mostraram que substâncias semelhantes àsproduzidas pelo fungo Gibberella estão presentes normalmente nasplantas, onde controlam diversas funções. O crescimento anormal dasplantas doentes era causado por uma quantidade excessiva de giberelinaliberada pelo fungo. Funções das giberelinasAs giberelinas são hormônios produzidos principalmente nas raízes e nosbrotos foliares, que atuam estimulando o crescimento de caules e folhas,mas têm pouco efeito sobre o crescimento das raízes. Efeito do hormônio giberelina sobre o crescimento de plantas anãs de ervilha. As plantas tratadas podem alcançar altura normal, dependendo da quantidade de hormônio aplicada.
  11. 11. Juntamente com as auxinas, as giberelinas atuam no desenvolvimentodos frutos. Misturas desses dois hormônios têm sido utilizadas naprodução de frutos sem sementes, conhecidos como frutospaternocárpicos. Certos tipos de uva sem sementes são produzidos por meio da pulverização das inflorescências com uma mistura de auxina e giberelina.
  12. 12. Citocininas Uma terceira classe de hormônios vegetais é a das citocininas, assimchamadas porque estimulam a divisão celular (citocinese). As citocininas são produzidas nas raízes e transportadas através doxilema para todas as partes da planta. Embriões e frutos tambémproduzem citocininas.
  13. 13. Funções das Citocininas O papel das citocininas no desenvolvimento das plantas tem sidoestudado em culturas de tecidos. Quando um fragmento de uma planta,um pedaço de parênquima, por exemplo, é colocado em meio de culturacontendo todos os nutrientes essenciais à sua sobrevivência, as célulaspodem crescer mas não se dividem. Se adicionarmos apenas citocinina aesse meio, nada acontece, mas, se também colocarmos auxina, as célulaspassam a se dividir e podem se diferenciar em diversos orgãos. O tipo de orgão que surge em uma cultura de tecidos vegetais dependeda relação entre as quantidades de citocinina e auxina adicionadas aomeio. Quando concentrações dos dois hormônios são iguais, as células semultiplicam mas não se diferenciam, formando uma massa de célulasdenominadas calo. Se a concentração de auxina for maior que a decitocinina, o calo forma raízes. Se, por outro lado, a concentração decitocinina for maior que a de auxina, o calo forma brotos.
  14. 14. (A) Fragmento de planta imediatamente após ter sido colocado em tubo de cultura contendo gel de água com solução nutritiva (meio de cultura sólido) (B) Crescimento de células formando um calo. (C) Diferenciação de raízes. (D) Diferenciação de caules e folhas.Na foto, plantas de orquídea originadas a partir deum calo tratado com hormônios vegetais.
  15. 15. Ácido abscísico O ácido abscísio, ao contrário dos hormônios que estudamosanteriormente, é um inibidor do crescimento das plantas. É produzido nasfolhas, na coifa e no caule, sendo transportado através do tecidocondutor. Sua concentração nas sementes e nos frutos é elevada, masainda não está claro se ele é produzido ou apenas transportado para essesorgãos. Funções do ácido abscísico O ácido abscísico é o principal responsável pelo bloqueio do crescimentodas plantas no inverno. Ele também é responsável pelas alterações que aplanta sofre quando colocada em condições adversas. Por exemplo,quando o suprimento de água de uma planta diminui, a concentração deácido abscísico aumenta muito nas folhas. Isso faz com que as células-guardas dos estômatos eliminem potássio e se tornem flácidas, fechandoa abertura estomática. O ácido abscísico é também o principal responsável pelo fato de assementes não germinarem imediatamente após serem produzidas,fenômeno conhecido como dormência.
  16. 16. Etileno Uma prática comum para acelerar o amadurecimento de frutos debanana é queimar pó de madeira nas câmaras de armazenamento. Aqueima de serragem libera gás etileno, que é indutor do amadurecimentode frutos. O etileno é produzido em diversas partes da planta e sedistribui por todo o organismo, provavelmente difundindo-se no ar queexiste entre as células. Os frutos em amadurecimento liberam etileno, que pode atuar emfrutos vizinhos induzindo-os a amadurecer. O amadurecimento de um fruto envolve diversas alterações fisiológicas desencadeadas pela presença de etileno, produzido naturalmente pelo próprio fruto. A cor muda devido à degradação da clorofila e à síntese de novos pigmentos. Amido e diversos ácidos estocados no fruto são convertidos em açúcares, que lhe dão sabor adocicado. Há quebra parcial das paredes celulares tornando os tecidos do fruto mais macios. Ocorre, ainda, síntese das substâncias responsáveis pelo sabor típico de cada fruto.
  17. 17. Um outro efeito do etileno é, juntamente com a auxina, participar daabscisão das folhas. Nas regiões de clima temperado, a concentração deauxina nas folhas de plantas decíduas diminui no outono. Isso induzmodificações na base do pecíolo, na chamada zona de abscisão, quepassa a produzir etileno. Esse hormônio enfraquece as células a tal pontoque o peso da folha é suficiente para romper sua ligação com o caule; afolha então se destaca e cai.Acima, foto da vegetação em Vermont (EUA) no outono. As folhas da maioria dasárvores deixam de fazer clorofila e perdem a cor verde. As cores outonais que as folhas adquirem são uma combinação de novos pigmentos produzidos durante ooutono e com pigmentos já existentes, antes mascarados pela clorofila. O laranja e o amarelo são devido aos carotenóides dos cloroplastos; o vermelho e o púrpura, às antocianinas presentes nos vacúolos.
  18. 18. Uma folha saudável não cai porque seus tecidos produzem auxina emquantidade suficiente para inibir a atividade da zona de abscisão. Uma folha danificada produz quantidade menor de auxina, insuficientepara evitar a abscisão foliar. No outono, em decorrência dos dias curtos e noites frias, as folhasproduzem etileno, que bloqueia a síntese de auxina, induzindo aabscisão.

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