Fisiologia Vegetal: Hormônios e Desenvolvimento

Processos de Crescimento e Tropismos

O estímulo fototrópico resulta na maior distribuição desigual de auxina no ápice de coleóptilos de alpiste, ocorrendo maior concentração no lado não iluminado. Esta desigualdade é transferida até a região de crescimento, onde promove o crescimento maior do lado não iluminado. O geotropismo positivo ocorre quando as raízes crescem em direção ao solo; se as raízes estiverem em posição horizontal, a auxina se acumularia no lado inferior, onde, estando em concentrações supraótimas, inibiria o crescimento deste lado, resultando na curvatura gravitrópica positiva. Apresentam em comum a presença de auxina em um dos lados do tecido vegetal.

O AIA (Ácido Indolacético) entra na célula passivamente na forma não dissociada (AIAH) ou pelo cotransporte ativo secundário na forma aniônica (AIA-). A parede celular é mantida em pH ácido pela atividade da H+ ATPase da membrana plasmática. No citosol, que apresenta pH neutro, predomina a forma aniônica (AIA-). Os ânions saem da célula através dos transportadores de efluxo de auxina aniônica, que estão concentrados nas extremidades basais de cada célula.

Consequências: Na parte aérea, níveis muito elevados (maiores que 10⁻³ M) de auxinas tendem a inibir o crescimento destas partes vegetais, sendo considerada uma concentração 'supraótima'. Além disso, os níveis de etileno aumentam devido a elevadas concentrações de auxinas. Já nas raízes, haverá inibição do alongamento quando em concentrações muito altas; esse tipo de inibição ocorre devido ao estímulo de produção de etileno, que é um potente inibidor do crescimento radicular.

Desenvolvimento e Matéria Seca

Sim. Sementes que germinam no escuro se estiolam usando as reservas da semente. Logo, como ela não realiza fotossíntese, a planta germinada apenas respira, perdendo então CO₂, havendo crescimento da planta com perda de matéria seca. O crescimento corresponde a um aumento permanente de tamanho, que pode ser avaliado com alterações de massa (peso da massa seca), altura, diâmetro, volume, área, número de células, etc. Na reprodução sexuada, a fecundação resulta na formação de um zigoto que, por um processo de desenvolvimento envolvendo crescimento e diferenciação celular, culmina com a formação de um organismo pluricelular.

Cuidados Pós-Colheita: Rosas

• Cortar o caule dentro da água para evitar embolia no xilema;
• Adicionar uma pequena quantidade de água sanitária para evitar microrganismos;
• Guardar as rosas em temperaturas mais baixas para diminuir o metabolismo;
• Colocar aspirina na água, pois ela tem função de ácido salicílico (AS), que inibe o etileno;
• Fazer um corte oblíquo pela manhã.

As citocininas retardam a senescência. Por exemplo, quando folhas destacadas enraízam, a senescência é retardada. As raízes, aparentemente, sintetizam e proporcionam citocininas às folhas, ajudando a mantê-las fisiologicamente jovens, especialmente pela drenagem de nutrientes para as folhas.

O etileno causa a abscisão celular, que pode ser definida como a separação de um órgão da planta. O etileno estimula a síntese e secreção de enzimas hidrolíticas (celulases e outras) que degradam a parede das células da zona de abscisão. Por exemplo, o tratamento de plantas com etileno estimula a abscisão. A auxina também participa deste processo.

No caso do crisântemo, quando se aplica luz na faixa do vermelho (luminosidade natural do dia ou lâmpadas incandescentes/fluorescentes) por um período e intensidade suficientes, o fitocromo se converte imediatamente na forma ativa, não havendo a formação do botão floral. Quando se aplica luz infravermelha ou, de forma mais lenta, na ausência de luz, o processo se altera.

1) Julgue os 5 itens abaixo em V ou F: 1- O tiossulfato... 2- Etileno e poliaminas... 3- O etileno está... 4- Diversos efeitos... 5- O etileno é...
Resposta: Alternativa C (apenas os itens 3 e 5 são verdadeiros).

2) V ou F: Durante o déficit (F) / o balanço (V) / a doença (F) / plantas, diferentemente (F) / a tríplice resposta (F) / estrigolactonas (V) / Mutantes (F) / Jasmonatos (V) / Criptocromos (V) / O ácido salicílico (V).

3) Como produtor de flores de uma Planta de Dia Longo (PDL): No verão, os dias são longos, então não haverá problemas. Já no inverno, ocorre o contrário; assim, as plantas necessitam estar em um ambiente protegido e monitorado, de modo que possam receber luz artificial para compensar a falta de luminosidade natural. Evidência: absorção de fitocromo vermelho e fitocromo vermelho distante.

4) Papel das Giberelinas na germinação: Sementes que apresentam alta concentração de ácido abscísico (ABA) e baixa concentração de giberelina encontram-se em estado de dormência. Nesse caso, pode-se aplicar giberelina para que ocorra a quebra dessa dormência, garantindo uma alta porcentagem germinativa. Com baixa concentração de ABA e alta de giberelina, a semente estará em condições germinativas.

12. Como é gerado o alongamento celular causado pelas auxinas?
O alongamento celular é resultante de alterações das propriedades mecânicas da parede celular, ocorrendo aumento na sua extensibilidade e seu consequente afrouxamento. Estas alterações são acompanhadas de aumentos na pressão osmótica das células, na pressão de turgor e na condutividade hidráulica. Em células tratadas com auxinas, a parede cede mais facilmente e o potencial de pressão requerido para forçar a expansão celular não precisa ser tão alto.

13. O ácido abscísico é o hormônio responsável pela indução da abscisão? Comente.
Não necessariamente. A atuação do etileno talvez seja mais importante. O ácido abscísico atua frequentemente como um elemento iniciador da senescência, enquanto o etileno atua nos estágios finais que conduzem à abscisão.

14. Qual a rota de biossíntese que o ácido abscísico e as giberelinas compartilham? Que outros hormônios são derivados dessa mesma rota?
Eles compartilham rotas metabólicas relacionadas aos terpenoides. Além disso, compartilham processos de inativação temporária através da conjugação. Essa rota forma o conjugado do tipo ABA-glicosil e, nas giberelinas, os conjugados glicosídicos inativos. Processos semelhantes ocorrem com auxinas e citocininas.

15. Altas concentrações de ABA nas sementes são interessantes para o cultivo de milho? Como a ausência total pode ser prejudicial?
Sim, pois altas concentrações são importantes para manter a dormência e as reservas da semente. O ABA inibe a germinação do embrião ainda dentro do fruto (viviparidade), o que é essencial para que a semente complete seu desenvolvimento adequadamente.

16. Como o ácido abscísico participa do fechamento estomático?
Sob estresse hídrico, as raízes aumentam a produção de ABA, que é translocado para as folhas. O ABA inibe as H+ ATPases da membrana das células-guarda, evitando a entrada de K+ e, consequentemente, reduzindo o turgor dessas células, o que leva ao fechamento dos estômatos.

17. O que é a “Tríplice Resposta” ao etileno?
Corresponde à inibição do alongamento caulinar, ao espessamento do caule e ao hábito de crescimento horizontal (perda da sensibilidade gravitrópica).

1. Diferencie “hormônio vegetal” de “regulador de crescimento vegetal”.
Hormônios vegetais são substâncias naturais sintetizadas pela planta que, em baixas concentrações, causam respostas fisiológicas em outros locais. Reguladores de crescimento são substâncias sintéticas aplicadas exogenamente que mimetizam ou alteram o efeito dos hormônios.

2. Como os níveis de hormônios podem ser regulados nos diversos tecidos vegetais?
Pela alteração da concentração (síntese, transporte, inativação) ou pela mudança na sensibilidade do tecido ao hormônio presente.

5. Como um mutante de milho que não produz triptofano pode apresentar auxinas nas suas sementes?
A auxina pode ser sintetizada por rotas independentes do triptofano ou ser transportada de outros tecidos onde foi produzida ou liberada de formas conjugadas.

6. Explique a relação entre luz e auxinas no coleóptilo de alpiste.
O estímulo luminoso causa a migração lateral da auxina para o lado sombreado, promovendo o alongamento diferencial e a curvatura em direção à luz.

8. 9. Como a relação “Citocininas/Auxinas” controla a morfogênese in vitro?
É a base da regulação: altas proporções de citocinina favorecem a formação de parte aérea, enquanto altas proporções de auxina favorecem o enraizamento. Ambas participam da divisão celular (citocinese e duplicação de DNA).

10. Qual a relação entre giberelinas e vernalização?
As giberelinas podem substituir a exigência de frio (vernalização) ou de luz para a floração e germinação em certas espécies bianuais ou anuais de inverno.

18. Como o etileno pode ser inibido?
Pela redução de oxigênio, controle de CO₂ e interferência da luz. A falta de O₂ inibe sua síntese. Níveis elevados de CO₂ podem competir com o etileno ou, em outros casos, promover a conversão de ACC.

19. Como o metabolismo do etileno influencia o amadurecimento de frutos?
Em frutos climatéricos, ocorre um surto autocatalítico de etileno (o próprio etileno estimula sua síntese via ACC sintase), resultando em um aumento da taxa respiratória e amadurecimento rápido.

22. Quais os principais hormônios relacionados com as respostas a patógenos?
Salicilatos (ativam defesas sistêmicas e termogênese para atrair polinizadores) e Jasmonatos (induzem defesa contra herbívoros e patógenos).