Prévia do material em texto
BIOLOGIA Capítulo 19 Hormônios vegetais124 O desenvolvimento dos vegetais é determinado por fatores como a sua carga genética e as condições ambientais, bem como por hormônios, substâncias essas que controlam inúmeros processos do desenvolvimento e respostas fisiológicas das plantas. Hormônios de crescimento O crescimento é verificado em diversos momentos da vida de uma planta: na germinação da semente, no crescimento do caule, da raiz e dos ramos, e no do ovário. O crescimento é determinado por mitoses e pelo aumento do volume das células (processo de distensão ou elongação). Alguns hormônios estão envolvidos no processo de crescimento das plantas, entre eles: y Citocinina: sua produção ocorre no meristema da extremidade da raiz e é distribuída pela planta por meio do xilema. É responsável pelo estímulo das mitoses, o que contribui com o desenvolvimento dos meristemas primários. Assim, há estímulo para o crescimento longitudinal do caule (agindo na gema apical), dos ramos (agindo nas gemas laterais) e das próprias raízes. É também responsável pela conversão de gemas em flores, de ovários em frutos e pelo retardo do processo de envelhecimento (senescência) das folhas. y Giberelina: produzida em gemas ativas e em sementes. Promove a distensão celular (estimulando o crescimento de raízes, caules e suas ramificações), a germinação de sementes e o desenvolvimento do fruto originado do ovário. Durante a germinação, o embrião produz giberelina, que estimula a camada de aleurona (camada de células da periferia do endosperma) a produzir amilase; essa enzima hidrolisa o amido acumulado na semente. Dessa maneira, há fornecimento de carboidratos e, consequentemente, energia para o embrião, necessários para a germinação y Auxina: é produzida por embriões de sementes e por gemas ativas. Estimula a distensão celular. Há dois tipos de auxinas: natural e sintética. – Na sua forma natural, é também chamada de ácido indolacético (AIA) e é produzida após a fecundação. Com o desenvolvimento da semente, cessa a produção de AIA, que será produzido novamente no início da germinação. Diz-se que o transporte de auxina é polarizado, pois o AIA produzido na gema apical ativa do caule é transportado em direção ao ápice da raiz, com diminuição da concentração desse hormônio ao longo do percurso. Assim, as gemas laterais mais próximas ao ápice do caule recebem auxina em maior concentração do que as gemas situadas mais distantes do ápice. Na sua forma sintética, são encontrados vários tipos, chamados de reguladores de crescimento. Como exemplos podem ser citados o 2,4D (gli- fosato) e o ANA (ácido naftaleno acético). As diferentes partes da planta têm níveis distintos de sensibilidade à auxina: y Ápice do caule: é pouco sensível (estimulada por elevadas concentrações do hormônio). y Gemas laterais: têm sensibilidade média (estimuladas por concentrações intermediárias) y Extremidade da raiz: é muito sensível (estimulada por pequenas concentrações). As auxinas têm grande importância prática, destacando-se os seguintes aspectos: y Dominância apical: a concentração de auxina elevada na gema apical causa inibição das gemas laterais. y Efeito herbicida: o glifosato (2,4D) é componente de um herbicida que, quando aplicado em alta concentração sobre uma erva invasora, provoca sua morte É utilizado no controle seletivo de ervas daninhas (dicotiledôneas). Em geral, as monocotiledôneas são geneticamente resistentes a esse produto Os herbicidas atuam como mimetizadores de auxinas. y Formação de raízes adventícias: estimula a formação de maior quantidade de raízes adventícias. y Formação de frutos sem sementes (partenocárpicos): a auxina estimula o desenvolvimento do ovário; caso não ocorra fecundação, forma-se um fruto sem sementes. y Abscisão de folhas e de frutos: redução na concentração de auxinas na folha senescente em relação à concentração de auxina presente no caule ocasiona queda foliar, ou abscisão. Esse processo acontece com a formação de um tecido meristemático no pecíolo cujas células não estão firme- mente unidas O mesmo processo de abscisão ocorre com o fruto quando este está maduro Hormônio de redução da atividade metabólica y Ácido abscísico: também chamado de ABA, é produzido em alguns parênquimas (como o de folhas e o de frutos). Tem como função promover redução de atividade metabólica; nos frutos, impede a germinação das sementes. A lavagem das sementes retira o hormônio da sua superfície, permitindo o seu desenvolvimento. Nas folhas, a produção de ABA acontece em condições de escassez de água, o que reduz a atividade metabólica das células da folha e provoca o fechamento dos estômatos. Hormônio de maturação y Etileno: corresponde ao gás eteno (C2H4) e é formado no fruto anteriormente ao amadurecimento, atuando nesse processo O etileno estimula a degradação de clorofila (e síntese de outros pigmentos) e a degradação de amido (e formação de glicose e frutose), até o amadurecimento completo, o que confere ao fruto colorações diferenciadas e sabor mais adocicado, tornando-o mais atrativo e saboroso para muitos animais que realizam a dispersão de sementes. O gás eteno é liberado no ar pelo fruto, podendo estimular o amadurecimento de outros frutos. Esse hormônio provoca também a aceleração no processo de senescência de folhas, que diminuem a produção de AIA; isso desencadeia a abscisão da folha. Há plantas cuja floração é estimulada pela presença de etileno Resumindo F R E N T E 2 125 Quer saber mais? Sites y Câncer em plantas Colunista mostra como surgem os tecidos tumorais em vegetais, também chamados de galhas Disponível em: <https://cienciahoje.org.br/coluna/cancer-em-plantas/>. 1 UFRJ As flores não polinizadas que são pulverizadas com os hormônios auxinas e giberelinas podem produzir frutos sem sementes (partenocárpicos), como, por exemplo, as uvas sem sementes. a) Identifique a estrutura da flor sobre a qual esses hormônios atuam b) Explique por que a pulverização com auxinas e giberelinas pode levar à formação de frutos sem sementes 2 UFJF 2016 Hormônios vegetais atuam em concentrações muito reduzidas sobre grupos de células específicas. Sobre os hormônios vegetais são feitas as seguintes afirmativas: I. Auxina é importante na dominância apical e no desenvolvimento de frutos. II. Giberelinas estimulam o alongamento do caule. III. Citocininas estimulam divisões celulares e o desenvolvimento de gemas. IV. Ácido abscísico promove a dormência de gemas e o fechamento de estômatos. V. Etileno estimula o amadurecimento de frutos. São CORRETAS: A I, II e V. B I, IV e V. C I, III e IV. II, III, IV e V. I, II, III, IV e V. 3 Unesp 2017 Uma gimnosperma conhecida como cedrinho (Cupressus lusitanica) é uma opção de cerca-viva para quem deseja delimitar o espaço de uma propriedade. Para isso, mudas dessa espécie são plantadas a intervalos re- gulares. Podas periódicas garantem que o espaço entre as mudas seja preenchido, resultando em uma cerca como a ilustrada na imagem. (www.mariplantas.com.br) Para se obter uma cerca-viva de altura controlada, que crie uma barreira física e visual, deve-se A estimular a produção de auxinas pelas gemas laterais das plantas, podando periodicamente a gema apical. B estimular a produção de auxinas pela gema apical das plantas, podando periodicamente as gemas laterais. C inibir a produção de auxinas pela gema apical e pelas gemas laterais das plantas, podando periodicamente as gemas laterais e a gema apical. inibir a produção de auxinas pela gema apical das plantas, podando periodicamente as gemas laterais inibir a produção de auxinas pelas gemas laterais das plantas, podando periodicamente a gema apical Exercícios complementares BIOLOGIA Capítulo 19 Hormônios vegetais126 4 Fatec 2017 Hormônio do crescimento de plantas é alvo de pesquisa chinesa Um grupo de pesquisadores tem como principal objeti- vo desvendar o funcionamento dos hormônios nas plantas “Um desses fitormônios é o etileno, molécula de gás que regulauma ampla gama de processos, incluindo o amadurecimento de frutos, o envelhecimento de folhas e de flores, a tolerância ao estresse e a defesa contra pató- genos”, explicou o pesquisador Hongwei Guo, professor da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Pequim “Temos estudado fatores que medeiam a regulação de respostas de plantas ao etileno, como a interação com outros fitormônios Essas interações indicam a existência de complexas redes de sinalização na ação do etileno nas plantas”. Entre esses outros hormônios, o pesquisador mencionou a citocinina, a auxina e a giberelina “Identificamos que os fatores de transcrição conhe- cidos como EIN3 e EIL1 representam uma integração fundamental nas ações entre o etileno e outros fitormô nios”, disse Guo. http://tinyurl.com/jrz82hw. Acesso em: 24.08 2016. Adaptado Na caatinga brasileira, plantas como os mulungus (Erythrina spp ) são classicadas como caducifólias porque apresentam a perda sazonal das folhas. O hormônio e a adaptação diretamente relacionados a esse mecanismo siológico são, respectivamente, A ácido abcísico e aumento da transpiração. B auxina e diminuição da fotossíntese. C citocinina e aumento da transpiração etileno e diminuição da transpiração. giberelina e aumento da fotossíntese. 5 UEG Os hormônios vegetais controlam o crescimento e o desenvolvimento das plantas ao interferir na divi- são, no alongamento e na diferenciação das células A remoção da gema apical de uma planta promove o desenvolvimento das gemas laterais. Sobre esse assunto, faça o que se pede. a) Qual o fenômeno responsável pela inibição do desenvolvimento das gemas laterais causada pela presença da gema apical? b) Qual o hormônio vegetal envolvido nessa inibição? 6 UEL 2016 Hormônios são substâncias produzidas por um determinado grupo de células ou tecidos e esti- mularão, inibirão ou modificarão a resposta fisiológica e o desenvolvimento de outras regiões do próprio organismo. Nas plantas, eles também são chamados de fitormônios e participam de diferentes fases do desenvolvimento vegetal. Sobre os fitormônios, res- ponda aos itens a seguir. a) Muitas espécies de plantas ornamentais e frutíferas são podadas entre as estações reprodutivas Que tipo de resposta fitormonal essa poda costuma de- sencadear e qual a sua consequência? b) Quais são os efeitos do fitormônio etileno? 7 Uerj Fitormônios são substâncias que desempenham im- portantes funções na regulação do metabolismo vegetal. Os frutos sem sementes, denominados partenocárpicos, por exemplo, são produzidos artificialmente por meio da aplicação dos fitormônios denominados auxinas a) Descreva a atuação das auxinas na produção arti- ficial de frutos sem sementes. b) Cite um fitormônio que influencie o mecanismo iônico de abertura e fechamento dos estômatos foliares e explique sua atuação nesse mecanismo. 8 Fatec-SP Um pesquisador, a fim de demonstrar a in- fluência de hormônios no crescimento vegetal, realizou uma experiência com plantas de mandioca tratadas com diferentes concentrações de soluções aquosas de auxinas A e B. Os resultados obtidos estão repre- sentados na tabela a seguir Condições da experiência Crescimento da raiz Crescimento do caule Somente com água • • Concentração baixa de auxina A + • Concentração baixa de auxina B • • Concentração alta de auxina A – + Concentração alta de auxina B • – Legenda: Crescimento Sinal acelerado + lento – normal • Observando os resultados, o pesquisador chegou à seguinte conclusão: A o efeito das auxinas A e B depende do órgão em que atuam. B a ação da auxina é diretamente proporcional à con- centração de auxina usada. C a ação da auxina depende da espécie vegetal con- siderada na experiência os resultados obtidos independem do tipo de auxina utilizada. os resultados obtidos com a auxina B são os mes- mos que foram obtidos apenas com água. 9 Unifesp 2017 Os estômatos constituem uma das prin- cipais rotas de entrada de patógenos em plantas. O hormônio vegetal ácido abscísico (ABA) regula muitos processos envolvidos no desenvolvimento da planta e na sua adaptação a estresses bióticos e abióticos. Recente- mente, vários estudos têm demonstrado que o ABA tem importante função na resposta do vegetal ao ataque de vários agentes patogênicos que entram pelos estômatos, tais como bactérias, fungos e vírus. Na fase pré-invasiva, ocorre aumento na concentração do ABA nas folhas que resulta em resistência contra o ataque de patógenos. (Chae Woo Lim et al International Journal of Molecular Sciences Julho de 2015. Adaptado.)