O documento discute o processo de germinação de sementes em três frases: 1) A germinação envolve a transformação do embrião em uma plântula através de processos como a absorção de água, ativação enzimática, digestão de reservas e crescimento do eixo embrionário. 2) A respiração da semente durante a germinação quebra as reservas armazenadas para gerar energia e substratos para o crescimento da plântula. 3) A germinação de cereais envolve a quebra do endos

1. FACULDADE EVANGÉLICA DE GOIANÉSIA
CURSO DE AGRONOMIA
Germinação
Professor: Joseanny Cardoso da Silva Pereira
Disciplina: Fisiologia vegetal I

2. Entrevista: O que é 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.

3. O que é a 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.

4. Desenvolvimento da semente
Após a fertilização, o desenvolvimento do embrião de uma
Angiosperma é normalmente dividido em 3 fases:
Embriogênese
Maturação
Dessecação

5. Desenvolvimento da semente
Embriogênese
Marcada por intenso
processo de divisão e
diferenciação celular
Formação dos tecidos que
irão constituir o embrião e
o endosperma.

6. Desenvolvimento da semente
Maturação
Caracterizada
primeiramente pela
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

7. Desenvolvimento da semente
Dessecação
Acentuado aumento 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

8. O que será que 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.

9. Embrião
Formado pelo eixo
embrionário e 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.

10. 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.

11. Embrião: eixo embrionário
Monocotiledôneas: além da radícula e da plúmula, possui
coleóptilo e coleorriza.
Coleóptilo: bainha que protege a plúmula
Coleorriza: protege a radícula

12. Embrião: Eixo embrionário
Plúmula
Geralmente é pequeno em relação às
outras partes da semente.

13. Embrião: cotilédones
Os cotilédones não 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.

14. O conteúdos dos cotilédones ou
endosperma varia!
Amido: semente
amilácea
Protéina:
semente protéica
Lipídeo: semente oleaginosa

15. Endosperma do coco
No coco existem dois tipos de endosperma:
carnoso e líquido!

16. Mas, porque, existem dois 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.

17. Sementes de cerais possuem 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

18. Existem dois tipos de 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

19. Exemplos dos tipos de germinação
Epígea
Hipógea
Mamona
cebola
Sorgo
Seringueira

20. Tipos de dormência em sementes
Existem 2 tipos:
1. A dormência imposta pela
casca ou outros tecidos que
circundam o embrião
2. A dormência
inerente ao embrião
(fisiológica)

21. Tipos de dormência em 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).

22. Tipos de dormência em sementes
1. A dormência imposta
pela casca ou outros
tecidos que circundam
o embrião

23. Tipos de dormência em 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.

24. Fatores que afetam a 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.

25. Fatores que afetam a germinação: Longevidade
Intermediárias: toleram a dessecação
entre 10 e 13% de umidade, mas
quando desidratada a 7% perdem
significativamente a viabilidade.

26. Fatores que afetam a 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.

27. Fatores que afetam a 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

28. Fatores que afetam a germinação:
Longevidade

29. Fatores que afetam a 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

30. Fatores que afetam a 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

31. Fatores que afetam a germinação:

32. Fatores que afetam a 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.

33. Metabolismo da semente durante 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.)

34. 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.

35. Como acontece o processo 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.

36. Fases do metabolismo da 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

37. Fases do metabolismo da 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.

38. Como ocorre a germinação de sementes em
cereais?

39. Ação da giberelina em braquiarão
Efeito de níveis crescentes de ácido giberélico sobre
a germinação de sementes dormentes de Brachiaria
brizantha cv. Marandu (Vieira et al. 1998)

40. Fases do processo germinativo
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

41. Fases do processo germinativo
1º Hidratação ou embebição
A primeira estrutura celular a sofrer ação por embebição de
água é a membrana.

42. Fases do processo germinativo
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.

43. Fases do processo germinativo
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.

44. Fases do processo germinativo
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.

45. Fases do processo germinativo
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

46. Fases do processo germinativo
4º Digestão de reservas

47. Fases do processo germinativo
5º Mobilização e transporte de reservas
Realizada por meio de células de
transferência

48. Fases do processo germinativo
6º Crescimento e diferenciação de tecidos

49. Now you!

50. Now you!