Respostas das plantas às pressões ambientais - Fisiologia do estresse e metabolismo secundário

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Respostas das plantas às pressões ambientais - Fisiologia do 
estresse e metabolismo secundário 
 
Resposta das plantas aos fatores do 
ambiente 
 Existem ambientes que possuem fatores 
prejudiciais ou limitantes para o desenvolvimento 
das plantas, podendo levá-las até à morte. Esses 
fatores são considerados estressantes e, 
geralmente, estão relacionados com a falta ou 
com o excesso de alguma condição, ou uma 
combinação delas. Essas condições são chamadas 
de estresse. 
 Ao serem submetidas ao estresse, as 
plantas podem apresentar mecanismos para se 
ajustarem fisiológica e anatomicamente para 
sobreviverem, se desenvolverem e reproduzirem. 
A aclimatação representa uma mudança não 
permanente na fisiologia ou morfologia do 
indivíduo, podendo ser revertida se as condições 
ambientais prevalentes se alterarem, ocorre 
individualmente. A adaptação é quando as 
mudanças genéticas em uma população vegetal 
inteira foram fixadas ao longo de muitas gerações 
por pressão ambiental seletiva. 
 
Fotomorfogênese 
 A luz é um fator abiótico que atua no 
processo de fotomorfogênese, e faz parte do 
desenvolvimento e do crescimento da planta. Esse 
processo é independente da fotossíntese e tem 
participação de um fotorreceptor para a 
percepção do sinal luminoso. 
 
 
A absorção pelos fotorreceptores é 
seletiva, uma vez que existe especificidade pela 
faixa do comprimento de onda da luz que eles 
absorvem. 
 
• Fitocromo: 
➢ Germinação de sementes – fotoblastia; 
➢ Desenvolvimento da plântula; 
➢ Potencial de membrana e transporte de 
íons (K+, Cl- e malato); 
➢ Fotoperiodismo; 
➢ Ciclo circadiano; 
➢ Expansão foliar e inibição de alongamento 
do caule; 
➢ Síntese de antocianinas. 
 
• Criptocromo: 
➢ Inibição do alongamento do caule; 
➢ Participação na indução da floração; 
➢ Ajuste do relógio circadiano. 
 
• Fototropina: 
➢ Envolvidas no fototropismo; 
➢ Movimento dos cloroplastos; 
➢ Síntese de clorofila e carotenoides; 
➢ Abertura dos estômatos. 
 
Fatores ambientais que causam estresse 
nas plantas 
• Água - Disponibilidade no solo e na atmosfera; 
• Toxinas - Metais pesados e salinidade, 
principalmente; 
• O2 - Disponibilidade e concentração; 
• Temperatura - Alta, resfriamento ou 
congelamento; 
• Luz - Intensidade, qualidade e duração; 
• Nutrientes - Conteúdo e disponibilidade no solo; 
• CO2 - Disponibilidade e concentração. 
 
Transtornos causados nas plantas 
• Déficit hídrico: 
➢ Desidratação celular; 
➢ Fechamento estomático; 
➢ Inibição fotossintética; 
➢ Abscisão foliar; 
➢ Cavitação dos tecidos vasculares. 
 
• Excesso hídrico: 
➢ Redução dos níveis de O2 nas raízes; 
➢ Redução da respiração; 
➢ Aumento da fermentação. 
 
• Alta salinidade: 
➢ Diminuição no crescimento da parte aérea; 
➢ Inibição do desenvolvimento de gemas 
laterais; 
➢ Desidratação celular; 
➢ Acúmulo de teores tóxicos de Na+ nas 
folhas; 
➢ Inibição da fotossíntese. 
 
• Alta temperatura: 
➢ Desestabilização de membranas e de 
proteínas; 
➢ Inibição de fotossíntese e respiração; 
➢ Inibição de germinação de sementes. 
 
• Resfriamento: 
➢ Redução da fluidez das membranas. 
 
• Congelamento: 
➢ Redução do potencial hídrico; 
➢ Comprometimento do transporte de 
substâncias; 
➢ Formação de cristais de gelo nos tecidos. 
 
Respostas ao estresse de acordo com 
biomas 
Cerrado 
 Cobre uma grande área territorial, sendo 
caracterizado por períodos de secas prolongadas 
e por apresentar solo pobre, com presença de 
alta concentração de alumínio e acidez. O alumínio 
é um elemento muito tóxico para as plantas, para 
reduzir a toxicidade, algumas espécies do Cerrado 
acumulam o alumínio nas folhas. Outra adaptação 
encontrada é o desenvolvimento de um sistema 
radicular profundo, comparável à extensão da 
parte aérea, para buscar água em áreas mais 
profundas do solo. 
 
Caatinga 
 Caracterizada por apresentar períodos de 
estiagem muito prolongados, com baixo índice 
pluviométrico. Muitas espécies apresentam 
adaptações fisiológicas e morfológicas que visam 
manter o potencial hídrico a níveis mais baixos do 
que outras plantas que são submetidas às mesmas 
condições, para não serem prejudicadas pelo 
déficit hídrico. Ocorre perda de folhas, como 
forma de sobrevivência ao estresse hídrico, e 
presença de plantas efêmeras, que completam 
todo o seu ciclo de vida durante o curto período 
de chuvas. 
 
Mata atlântica 
 É um mosaico de diferentes formações 
florestais e ecossistemas, como as restingas, 
manguezais e campos de altitude. 
As restingas e manguezais caracterizam-se 
pela alta salinidade no solo e na água absorvida 
pelas plantas. Muitas espécies possuem como 
adaptação a presença de glândulas de sal para 
eliminação do excesso. Ainda nas restingas, nas 
faixas arenosas, o solo é bem drenado e as 
plantas são submetidas à exposição direta da luz 
solar e de altas temperaturas. 
Muitas espécies apresentam adaptações 
anatômicas e fisiológicas características de 
plantas xerófitas, como a presença de hipoderme 
e espessa camada de cutícula na epiderme. Nos 
campos de altitude são observados períodos de 
verão chuvoso com temperaturas elevadas e 
inverno bastante frio e seco. Algumas espécies 
dos campos apresentam como adaptação o 
dieback, em que a planta perde toda a parte 
aérea quando começa o período seco, ficando 
apenas com uma estrutura caulinar subterrânea 
denominada xilopódio. Quando as chuvas 
recomeçam e as temperaturas começam a se 
elevar, o xilopódio rebrota e, rapidamente, a 
planta floresce e frutifica. 
 
Pampa 
 Os pampas se caracterizam por tipos de 
vegetação distintos, como campos dominados por 
gramíneas, vegetação rupestre e arbustiva. Há 
plantas adaptadas a solos pobres em nutrientes, 
cujo metabolismo se mantém, mesmo com 
deficiência nutricional. Além disso, entre as 
gramíneas, parte delas apresenta metabolismo C3 
e outras o metabolismo C4. 
 
Pantanal 
 É o menor bioma brasileiro, mas bastante 
rico em diversidade. Apresenta vastas áreas 
inundáveis e muitas espécies aquáticas flutuantes 
e submersas. As plantas que ficam submersas na 
época das cheias são afetadas pela submersão e 
pela baixa luminosidade causada pela turbidez das 
águas, reduzindo as taxas de fotossíntese. Uma 
adaptação encontrada em algumas espécies é o 
desenvolvimento de aerênquima nas folhas, que 
permite a flutuação e possibilita as trocas 
gasosas, melhorando a fotossíntese. 
 
Metabólitos secundários 
 Possuem papel fundamental na 
sobrevivência e propagação das espécies que o 
produzem. Podem estar associados a diversos 
fatores. 
 
• Sinais químicas - Resposta a estímulos do 
ambientes; 
• Fases do ciclo de vida; 
• Defesa contra herbivoria, microrganismos 
patógenos e competidores; 
• Proteção contra radiação solar; 
• Etapas do desenvolvimento. 
 
Os metabólitos secundários são 
responsáveis pelos efeitos que as plantas causam 
em humanos. Contudo, o efeito será alcançado 
somente se o metabólito for extraído da maneira 
correta. Além disso, o uso da planta medicinal 
através da via errada pode determinar se uma 
planta vai fazer um efeito medicinal ou tóxico.