Germinação

Germinação

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  FACULDADE EVANGÉLICA DEGOIANÉSIA CURSO DE AGRONOMIA Germinação Professor: Joseanny Cardoso da Silva Pereira Disciplina: Fisiologia vegetal I
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  Entrevista: O queé germinação? É o momento em que a plântula emerge do solo. É o momento em que a testa (casca) da semente se rompe e alguma parte do embrião emerge. É o conjunto de processos que estão envolvidos na transformação do embrião em uma plântula estabelecida.
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  O que éa semente? É uma estrutura simples, resultado do desenvolvimento de um óvulo fertilizado. Porém, fisiologicamente ela é extraordinárias! O embrião pode sobreviver por longos períodos com um conteúdo de água de 10% (na base de peso total) ou menos. Já os tecidos normais em crescimento precisam de um conteúdo de água em torno de 70%, para manter as suas funções metabólicas.
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  Desenvolvimento da semente Apósa fertilização, o desenvolvimento do embrião de uma Angiosperma é normalmente dividido em 3 fases: Embriogênese Maturação Dessecação
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  Desenvolvimento da semente Embriogênese Marcadapor intenso processo de divisão e diferenciação celular Formação dos tecidos que irão constituir o embrião e o endosperma.
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  Desenvolvimento da semente Maturação Caracterizada primeiramentepela expansão celular e alocação de substâncias Final da fase de maturação: quando há o maior acúmulo de matéria seca nos tecidos da semente Proteínas, lipídeos e/ou carboidratos Cotilédones ou endosperma Aumento de MS na semente
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  Desenvolvimento da semente Dessecação Acentuadoaumento na taxa de desidratação e ruptura de suas conexões tróficas com a planta O metabolismo cai acentuadamente, podendo entretanto persistir no embrião Fim da dessecação
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  O que seráque tem na semente? Embrião: desenvolve-se a partir do zigoto diplóide, formado pela fusão de um núcleo gamético com a osfera. Endosperma: triplóide, proveniente da fusão dos núcleos polares com o segundo núcleo gamético. Tegumento: formado a partir dos integumentos que envolvem o óvulo, sendo portanto de origem materna.
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  Embrião Formado pelo eixo embrionárioe por um ou dois cotilédones. Recebe esse nome porque inicia o crescimento em 2 direções É a parte vital da semente (tecido meristemático), tem função reprodutiva sendo capaz de iniciar divisões celulares, e de crescer.
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  Embrião: eixo embrionário Dicotiledôneas:plúmula, radícula e hipocótilo Plúmula: o conjunto da gema apical e das folhas primárias Radícula: raiz rudimentar; originará a raiz primária da nova planta. Hipocótilo: região do embrião localizada abaixo do ponto de inserção dos cotilédones e acima da radícula.
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  Embrião: eixo embrionário Monocotiledôneas:além da radícula e da plúmula, possui coleóptilo e coleorriza. Coleóptilo: bainha que protege a plúmula Coleorriza: protege a radícula
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  Embrião: Eixo embrionário Plúmula Geralmenteé pequeno em relação às outras partes da semente.
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  Embrião: cotilédones Os cotilédonesnão têm capacidade de crescimento, tendo a função de reservar e/ou sintetizar alimentos. Gramíneas: único cotilédone é denominado de escutelo e tem a função de haustório, permitindo a translocação de alimentos do endosperma para o eixo embrionário.
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  O conteúdos doscotilédones ou endosperma varia! Amido: semente amilácea Protéina: semente protéica Lipídeo: semente oleaginosa
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  Endosperma do coco Nococo existem dois tipos de endosperma: carnoso e líquido!
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  Mas, porque, existemdois tipos de endosperma no coco? Células originais dividem apenas o núcleo quando começam a multiplicar Outras tipos dividem a célula inteira Esses núcleos que ficam soltos formam um endosperma líquido À medida que o fruto vai amadurecendo, passa a ocorrer também a divisão do citoplasma – o líquido que recheia todas as células – com formação da parede celular das células periféricas, dando origem à polpa.
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  Sementes de ceraispossuem uma camada viva! O nome dessa camada é aleurona (circunda o endosperma). Durante a germinação, a camada de aleurona fornece as enzimas hidrolíticas que digerem as reserva presentes no endosperma
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  Existem dois tiposde germinação Epígea: em que os cotilédones ou o endosperma ficam acima do solo e podem se tornar verdes e fotossintetizantes Hipógea: em que os cotilédones ou o grão permanecem sob o solo e não se tornam fotossintetizantes Vídeo
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  Exemplos dos tiposde germinação Epígea Hipógea Mamona cebola Sorgo Seringueira
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  Tipos de dormênciaem sementes Existem 2 tipos: 1. A dormência imposta pela casca ou outros tecidos que circundam o embrião 2. A dormência inerente ao embrião (fisiológica)
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  Tipos de dormênciaem sementes 1. A dormência imposta pela casca ou outros tecidos que circundam o embrião Essa dormência é também referida como dormência física ou tegumentar. O embrião de tais sementes germina prontamente na presença de água e oxigênio, desde que o tegumento ou outros tecidos que o circundam sejam removidos ou, de alguma forma, danificados (escarificação química com ácidos ou física com lixas).
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  Tipos de dormênciaem sementes 1. A dormência imposta pela casca ou outros tecidos que circundam o embrião
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  Tipos de dormênciaem sementes 2. A dormência inerente ao embrião (fisiológica) Presença de inibidores: ABA Ausência de promotores: GA Perda da dormência: nítida queda na relação ABA/GAs ABA: parece inibir a síntese de enzimas hidrolíticas dependentes de GAs, como por exemplo, a enzima α-amilase.
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  Fatores que afetama germinação: Longevidade Longevidade das sementes: as sementes perdem a viabilidade com o tempo Ortodoxas: teor de água varia entre 5 e 10% da sua massa fresca e podem ser desidratadas a níveis baixos de umidade.
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  Fatores que afetama germinação: Longevidade Intermediárias: toleram a dessecação entre 10 e 13% de umidade, mas quando desidratada a 7% perdem significativamente a viabilidade.
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  Fatores que afetama germinação: Longevidade Recalcitrantes: teor de água varia entre 60 e 70% de sua massa fresca, não tolerando dessecação em níveis de umidade de 15 a 20%; viabilidade curta.
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  Fatores que afetama germinação: Longevidade O2 CO2 Umidade da semente parece ser o fator mais importante Em laboratório Aumento da umidade de 5 para 10% Aumento da temperatura de 20 para 40ºC Redução da viabilidade muito maior
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  Fatores que afetama germinação: Longevidade
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  Fatores que afetama germinação: A entrada de H2O na semente: controlada pela permeabilidade do tegumento, pela disponibilidade de H2O e pela composição química das reservas da semente. Condições ótimas de suprimento de H2O: a absorção de H2O pela semente possui 3 fases distintas Fase I: embebição, com duração de 8 a 16 h Fase II: intenso transporte das substâncias quebradas na fase I, do tecido de reserva para o tecido meristemático Fase III: as substâncias que foram transportadas na segunda fase se reorganizam para a formação da parede celular, permitindo que o eixo embrionário se desenvolva
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  Fatores que afetama germinação: Gases Processo que requer energia E quem fornece essa energia? Respiração! Processo que depende de O2 Na maioria das espécies, a redução de O2 inibe a germinação
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  Fatores que afetama germinação:
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  Fatores que afetama germinação: Fotoblásticas positivas: a luz estimula o processo de germinação Fotoblásticas negativas: a germinação é inibida pela luz Muitas outras, incluindo a maioria das espécies cultivadas, não são afetadas pela luz, ou seja, elas germinam na luz ou no escuro.
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  Metabolismo da sementedurante a respiração Durante a maturação: organelas e macromoléculas são formadas Quando a germinação inicia, ocorre a reativação dessas organelas e macromoléculas A quebra de reservas, gera ATP e esqueletos de carbono para o crescimento da plântula (formação de novas proteínas, organelas, etc.)
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  Em termos metabólicos,a germinação pode ser dividida em 3 etapas Embebição (Absorção de água); Reativação de organelas e macromoléculas preexistentes na semente, formadas durante a maturação; Quebra das reservas da semente e sua respiração, gerando ATP como fonte de energia e esqueletos de carbono para o crescimento da plântula.
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  Como acontece oprocesso de respiração na semente em germinação? Antes da plântula se tornar autotrófica, o desenvolvimento do eixo embrionário é dependente das reservas, contidas no endosperma ou cotilédones, as quais precisam ser degradadas. Nesse aspecto, a respiração nas sementes em processo de germinação constitui um caso de particular interesse.
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  Fases do metabolismoda semente durante a respiração Fase I O2 Devido á hidratação e à ativação de enzimas mitocondriais envolvidas no CK e na CTE Fase II A respiração estabiliza-se e o consumo de O2 aumenta lentamente. Entre as fases II e III, a germinação é completada com a emergência da radícula
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  Fases do metabolismoda semente durante a respiração Fase III Tem-se um 2º aumento na taxa de respiração, devido a síntese de novas mitocôndrias nas células do eixo embrionário em crescimento. Nos tecidos de reserva, há também aumento no nº de mitocôndrias. Fase IV Esta fase mostra uma queda na taxa de respiração e ocorrem somente nos tecidos de reserva, coincidindo com sua senescência pela exaustão das reservas estocadas.
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  Como ocorre agerminação de sementes em cereais?
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  Ação da giberelinaem braquiarão Efeito de níveis crescentes de ácido giberélico sobre a germinação de sementes dormentes de Brachiaria brizantha cv. Marandu (Vieira et al. 1998)
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  Fases do processogerminativo 1º Hidratação ou embebição 2º Elevação da taxa respiratória 3º Ativação e síntese enzimática 4º Digestão de reservas 5º Mobilização e transporte de reservas 6º Crescimento e diferenciação de tecidos
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  Fases do processogerminativo 1º Hidratação ou embebição A primeira estrutura celular a sofrer ação por embebição de água é a membrana.
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  Fases do processogerminativo 1º Hidratação ou embebição Processo de dessecação: as membranas alteram seu estado físico, passando do estado cristalino líquido, mais fluido, para o estado de gel, menos fluido. Sob esta condição, ocorre um efeito de empacotamento e aproximação das moléculas, restringindo seu movimento.
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  Fases do processogerminativo 2º Elevação da taxa respiratória O2 Devido á hidratação e à ativação de enzimas mitocondriais envolvidas no CK e na CTE. Nessa fase, a disponibilidade de açúcares, principalmente sacarose, rafinose e estaquiose, mantém a respiração. A mobilização das principais substâncias de reserva - amido, proteínas e lipídios - ocorre após o início do crescimento do embrião, na fase III da embebição.
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  Fases do processogerminativo 3º Ativação e síntese enzimática A síntese protéica inicia-se logo após a hidratação, a partir de substratos (enzimas, RNAt, ribossomos, RNAm etc.) presentes na semente madura e reativados com a embebição. Algumas das proteínas produzidas assumem importante função enzimática nas sementes, sendo responsáveis pela mobilização dos tecidos de reserva, como por exemplo, o amido.
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  Fases do processogerminativo 4º Digestão de reservas Durante a germinação, os órgãos de reserva (endosperma ou cotilédones) perdem massa rapidamente. O material proveniente da degradação das reservas é transportado para o eixo embrionário e dividido entre as diversas partes da nova planta (raiz e parte aérea). Estas reservas consistem, principalmente, de carboidratos, proteínas e lipídios
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  Fases do processogerminativo 4º Digestão de reservas
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  Fases do processogerminativo 5º Mobilização e transporte de reservas Realizada por meio de células de transferência
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  Fases do processogerminativo 6º Crescimento e diferenciação de tecidos
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  Now you!
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  Now you!