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HORMÔNIOS VEGETAIS GBI-133 FISIOLOGIA VEGETAL DÉBORA PRUDENTE doprudente@outlook.com Conceitos básicos Transdução de sinal Biossíntese Transporte Mecanismo de ação Interação hormônio-hormônio Principais tópicos Rede de sinalização INTERNA HORMÔNIO = Deriva do grego e significa ESTIMULAR ou DESPERTAR Conceito surgiu em 1865 por Julius von Sachs “Substâncias químicas que atuam de forma integrada na regulação dos processos de crescimento e desenvolvimento das plantas, operando coordenadamente para manutenção da homeostase vegetal” Auxinas (1926) Citocininas (1940) Giberelinas (1950) ABA (1968) Etileno (1959) Outros hormônios (1970) Descoberta e reconhecimento Hormônio vegetal = Fitormônio Regulador de crescimento Natural Endógeno Sintético Exógeno Nomenclatura utilizada Transdução de sinal ? Receptor de Brassinosteróides Receptor de citocinina Receptor de Giberelina Receptor de auxina Receptor de etileno Receptor de ABA Receptor de ABA Resposta da expressão gênica Citosol Núcleo Membrana plsasmática Retículo endoplasmático Por que as células vegetais desenvolveram rotas de sinalização baseadas na regulação negativa em vez de regulação positiva, como ocorre nos animais? Concentração associada ao tipo de tecido ou órgão Estágio de desenvolvimento TRANSPORTE ACRÓPETO BASÍPETO Auxinas (1926) Citocininas (1940) Giberelinas (1950) ABA (1968) Etileno (1959) Outros hormônios (1970) Deriva do grego = AUXEIN = crescer AIA (ácido indolil-acético) = Primeira auxina natural isolada Auxinas-conjugadas Auxinas-livres Transforma moléculas ativas em inativas Controla os níveis de AIA livres Protege o AIA contra a oxidação Altas [ ] em meristemas apicais da parte aérea e folhas jovens Biossíntese Triptofano Ácido indolil-pirúvico Aldeído indolil-acético Triptamina AIA AIA Biossíntese Compartimenlização Biodegradação Conjugação Transporte AIA Tropismos Dominância apical Desenvolvimento de frutos Enraizamento Efeitos fisiológicos - AIA Auxinas sintéticas Uso na agricultura Propagação assexuada de plantas como enraizador de estacas Indução de flores femininas (curcubitáceas) Indução de partenocarpia (frutos sem sementes) Promove floração em abacaxi Controle de plantas invasoras, como desfolhante (2,4-D) Descoberta e reconhecimento Auxinas (1926) Citocininas (1940) Giberelinas (1950) ABA (1968) Etileno (1959) Outros hormônios (1970) Deriva do grego = CITOCINESE = divisão celular Zeatina – 1ª NATURAL (sementes de milho – Zea mays) Cinetina – 1ª SINTÉTICA subproduto da degradação de DNA, induzida pelo calor Biossíntese Ácido mevalônico Isopentenil pirofosfato + AMP Zeatina Biossíntese Biodegradação Conjugação Transporte Zeatina Compartimenlização Multiplicação/divisão celular Morfogênese vegetal Inibição da senescencia Efeitos fisiológicos Zeatina Maturação de cloroplastos Uso na agricultura Usadas por floristas para manter as flores “vivas” por mais tempo Aumentar longevidade de frutos e hortaliças Descoberta e reconhecimento Auxinas (1926) Citocininas (1940) Giberelinas (1950) ABA (1968) Etileno (1959) Outros hormônios (1970) Fungo Giberella fujikuroi = mais de 100 conhecidas (mesma estrutura química) GA3 – Ácido giberélico Miller et al. (1955) E.Kurosawa, 1934 Biossíntese Ácido mevalônico Ent caureno GA12- Aldeído Biossíntese Biodegradação Conjugação Transporte Giberelina Compartimenlização Germinação Alongamento de caule Florescimento Efeitos fisiológicos Crescimento de frutos Giberelina Uso na agricultura Retarda a senescência de frutos cítricos Acelera processo de maltagem da cerveja Provoca aumento dos entrenós em cana-de-açúcar: aumenta a produção de sacarose inibidores da síntese de GA3: Paclobutrazol® Auxinas (1926) Citocininas (1940) Giberelinas (1950) ABA (1968) Etileno (1959) Outros hormônios (1970) Gás de carvão = ETILENO Biossíntese Metionina S- adenosilmetionina (SAM) Ácido aminociclopropano,1-carboxílico (ACC) Etileno Biossíntese Biodegradação Conjugação Transporte Etileno Compartimenlização Maturação de frutos climatéricos EpinastiaAbscisão foliar Efeitos fisiológicos Quebra de dormência- brotos Etileno Uso na agricultura Ethrel®: pulverizado em solução aquosa Amadurecimento de frutos Pegamento de flores e frutos de abacaxi Raleamento e queda de frutos de algodão e cereja Expressão do sexo feminino em abóbora Auxinas (1926) Citocininas (1940) Giberelinas (1950) ABA (1968) Etileno (1959) Outros hormônios (1970) Inibidor de crescimento e de processos metabólicos Ácido abscísico - ABA Biossíntese Biodegradação Conjugação Transporte ABA Compartimenlização Dormência em sementes Fechamento estomático Inibidor do crescimento Efeitos fisiológicos Senescência ABA Uso na agricultura Aumentar a resistência ao estresse hídrico Auxinas (1926) Citocininas (1940) Giberelinas (1950) ABA (1968) Etileno (1959) Outros hormônios (1970) Brassinosteróides Poliaminas Jasmonatos Efeitos fisiológicos Brassinosteróides Alongamento de caules Inibe o crescimento de raízes Promove o crescimento do tudo polínico Desenrolamento das folhas de Gramineae Reorganização de microfibrilas de celulose Efeitos fisiológicos Poliaminas Encontradas nos vacúolos, mitocôndrias, cloroplastos e paredes celulares Formação de raízes adventícias Formação de tubérculos Afeta a iniciação floral Inibidores de PAs: inibição da embriogênese Maturação de frutos e de grãos de pólen Diferenciação vascular Efeitos fisiológicos Jasmonatos Inibidor do crescimento e da germinação de sementes Promove senescência e a abscisão de folhas Inibe o crescimento de raízes e caules Degradação de clorofilas (compromete a FS) Estimula a formação de tubérculos Amadurecimento de frutos Defesa e sinalização a estresses (herbivoria, dessecação, mecânico ou osmótico) Alongamento Raízes laterais Abscisão foliar em folhas senescentes Epinastia Inibição da abscisão Expansão foliar Inibição do crescimento de gemas Divisão celular Partenocarpia Germinação Inibição da tuberização Estabelecimento do fruto AUX/CIT/GIB AUX/CIT/GIB AUX/CIT/GIB/ABA AUX/CIT/GIB/ABA AUX/CIT/GIB/ET AUX/CIT/GIB/ABA/ET AUX/CIT/ABA/ET AUX/GIB/ET AUX/GIB AUX/CIT/GIB AUX/ABA/ET AUX/GIB Abertura estomática AUX/CIT/ABA Amadurecimento ABA Dormência ABA Próxima aula Aula prática – uso auxina exógena no enraizamento de estacas Biociclo vegetal
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