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* * CAPÍTULO I: A ESTRUTURA DO VEGETAL * * Delimitação das Células Vegetais A membrana celular * * Parede celular rígida e lamela média ligando células adjacentes; PC primárias muito finas (< 1 μm), ocorrentes em células jovens e em crescimento; PC secundárias mais espessas e resistentes que as primárias, depositadas durante o crescimento da planta, devendo sua resistência e rigidez à lignina; Importância das PC lignificadas no crescimento vertical das plantas Meristemas Mitose e citocinese Meristemas apicais: caules e raízes Divisão celular e expansão celular 3. Sistemas de Tecidos: Dérmico, Fundamental e Vascular * * * * 4. Estrutura e Funcionamento da Célula Vegetal Diagrama de uma célula vegetal * * Parede celular celulósica * * Membrana celular fosfolipoproteica * * Núcleo * * Plasmodesmas: extensões tubulares da MC, que atravessam a PC e conectam citoplasmas de células adjacentes, formando um meio contínuo (simplasto) * * Mitocôndria * * Cloroplasto * * CAPÍTULO II: RESPIRAÇÃO E FOTOSSÍNTESE 1. Respiração 1.1 Sinopse da oxidação da glicose * * 1.2 Glicólise 10 reações enzimáticas para a quebra da glicose em duas moléculas de piruvato Consumo de 2 ATP para o início das reações e produção de 4 ATP, com saldo líquido de 2 ATP; redução de 1 NAD+ para cada piruvato formado, originando 6 ATP na fosforilação oxidativa; gasto de 1 ATP para bombear cada NADH para dentro da mitocôndria → saldo líquido energético da glicólise = 6 ATP * * 1.3 Ciclo de Krebs Entrada e transformações do piruvato na mitocôndria Reações do Ciclo * * * * 1.4 Cadeia de Transporte de Elétrons e Fosforilação Oxidativa * * 1.5 Balanço energético total * * 1.6 Vias anaeróbicas Na ausência de oxigênio, não ocorre a respiração mitocondrial; em bactérias, fungos e células animais, ocorre a formação de lactato (fermentação lática) e nas células vegetais, ocorre a formação do etanol + CO2 (fermentação alcoólica) * * 1.7 Esquema das principais vias de catabolismo (setas para baixo) e anabolismo (setas para cima) da célula viva * * 2. Fotossíntese 2.1 Seres autotróficos e seres heterotróficos 2.2 A natureza ondulatória e particular da luz * * 2.3 Zoom da estrutura foliar * * 2.4 Os pigmentos vegetais A clorofila * * Os carotenóides, antocianinas e xantofilas 2.5 As reações fotossintéticas * * A) Fase Fotoquímica (reações de transdução de energia) O complexo antena * * A reação de Hill * * B) Fase Bioquímica (reações de fixação do carbono) 1º estágio do ciclo de Calvin: carboxilação da ribulose 2º estágio do ciclo de Calvin: conversão do PGA a PGAL * * Resumo do ciclo de Calvin * * Atividades da rubisco carboxilase e rubisco oxigenase * * 2.6 O mecanismo fotossintético C4 Evolução das plantas para um novo mecanismo fotossintético mais eficiente: melhor aproveitamento da atividade da rubisco A enzima PEPcarboxilase e sua ação nas células do mesófilo foliar A anatomia de Kranz e as células da bainha dos feixes * * Resumo da via C4 de fixação do carbono * * METABOLISMO ÁCIDO DAS CRASSULÁCEAS Forma de ocorrência deste Metabolismo Vantagens das plantas MAC em climas áridos ou semi-áridos * * Vantagens ecofisiológicas das plantas C4 sobre as C3: maior incorporação de massa seca por unidade de tempo (melhor aproveitamento do CO2), menor perda de água por transpiração (melhor aproveitamento hídrico) e maior ponto de saturação luminosa (maximização do aproveitamento da luz solar) —> maior competitividade 2.7 O metabolismo ácido das crassuláceas (MAC ou CAM) Comparação com o mecanismo C4 * * CAPÍTULOIII: NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS 3.1 Nutrição orgânica e nutrição mineral 3.2 O solo como meio de nutrição mineral fases gasosa, líquida e sólida (fração orgânica e mineral) * * Retenção iônica no solo conforme o tamanho das partículas Sistema radicular e solo * * 3.3 Essencialidade dos elementos minerais Um elemento é considerado essencial se: na sua ausência a planta não completa seu ciclo vital, não podendo ser substituído por outro elemento Ação estrutural e ação funcional 3.4 Macro e micronutrientes Elementos minerais essenciais: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Cl e Ni Os macronutrientes são os elementos essenciais exigidos em quantidades da ordem de 103 mg/kg de matéria seca. Micronutrientes são os elementos essenciais necessários em quantidades iguais ou inferiores a 100 mg/kg de matéria seca. Elementos benéficos (adicionais): Na, Co e Si 3.5 Absorção e translocação de elementos minerais nas plantas Absorção * * * * Passiva - Movimento na epiderme, córtex e endoderme (estrias de Caspary) * * Ativa - A absorção de íons nutrientes pelas plantas ocorre contra um gradiente de concentração de íons e depende de processos metabólicos (transporte ativo), unidirecionais e altamente seletivos * * - Quando o íon atravessa sozinho a membrana é dito uniporte. Quando dois íons entram juntos, no mesmo sentido é dito simporte. Já, quando dois íons passam ao mesmo tempo pela proteína, mas em sentidos opostos, é dito antiporte. Estes dois últimos são considerados sistemas em co-transporte. * * SECA FISIOLÓGICA E HALOFITISMO * * Translocação Quanto à mobilidade do nutriente na planta, estes podem ser classificados como: a) móveis: N, P, K, Mg, Cl e Mo (os sintomas aparecem nas folhas velhas, pois eles são retirados destas para serem usados nas partes novas); b) pouco móveis: S, Cu, Fe, Mn, Ni e Zn; c) muito pouco móveis: Ca e B * * ABSORÇÃO E TRANSLOCAÇÃO DOS ELEMENTOS MINERAIS * * 3.6 Funções fisiológicas dos macronutrientes nas plantas Nitrogênio (N): participa da composição de diversas moléculas das plantas, tais como clorofila, aminoácidos, proteínas e enzimas, e bases nitrogenadas (purinas e pirimidinas) do DNA e RNA; quando absorvido como nitrato, primeiro será reduzido a nitrito (pela enzima redutase do nitrato), o qual será reduzido a amônia (pela enzima redutase do nitrito), a qual entra no metabolismo gerando aminoácidos; quando a planta absorve N na forma de amônio, ele é diretamente assimilado (incorporado a compostos orgânicos) nos tecidos das raízes e transportados como aminoácidos; a maioria dos solos brasileiros é deficiente nas formas absorvíveis de N pelas plantas (nitrato e amônio); a matéria orgânica do solo e a FBN são as principais fontes naturais deste nutriente, exigido em quantidades superiores aos demais Fósforo (P): faz parte de macromoléculas como ATP, DNA, RNA e fosfolipídios da MC; a energia armazenada nas ligações entre os fosfatos do ATP torna-se disponível quando ocorre a hidrólise de um ou dois radicais fosfato terminais, liberando 7600 kcal por mol; faz parte dos compostos fosfatados da glicólise (glicose 6 P e frutose 6 P) e da fotossíntese (NADPH/FS I e RuBP, PGA, BPGA, PGAL/Ciclo de Calvin); também é regulador (ativação e desativação) enzimático; depois do N, é o elemento mais frequentemente limitado nos solos brasileiros * * * * * * * * * * O ‘P’ COMO ELEMENTO COMPONENTE DOS ÁCIDOS NUCLEICOS * * O ATP: ARMAZENAMENTO E TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA * * Potássio (K): não participa da composição de biomoléculas; é importante ativador de enzimas ligadas à fotossíntese e respiração, ativando mais de 60 enzimas no total; também é agente regulador da síntese de proteínas e síntese de amido; devido à sua alta concentração interna nas células, é o maior agente osmótico catiônico celular, estando envolvido na manutenção do potencial osmótico celular, inclusive na abertura e fechamento estomático; também está envolvido na translocação de fotoassimilados no floema; em plantas halófitas, o sódio pode exercer a mesma função do potássio; depois do N e P, os solos brasileiros são comumente mais deficientes em K Cálcio (Ca): devido às suas cargas positivas, confere rigidez à PC, ligando grupos carboxílicos (predominância de cargas negativas) das pectinas; confere integridade à MC, estando envolvido na seletividade do transporte de íons; apesar da baixa concentração no citossol, ativa a proteína calmodulina, a qual é importante ativadora enzimática; atua na germinação do grão de pólen e crescimento do tubo polínico Magnésio (Mg): localiza-se no centro da clorofila, compondo 2,7% do seu peso; ativa mais enzimas do que qualquer outro nutriente mineral, estando envolvido na ativação da rubisco, no ciclo de Calvin, e da PEPcase, no mesófilo foliar; é requerido na utilização do ATP (Mg-ATP); componente das pectinas da PC * * ABERTURA E FECHAMENTO DOS ESTÔMATOS MECANISMO ESTOMÁTICO AÇÃO DO K+ E DO Cl- * * FUNÇÕES DO MAGNÉSIO NAS PLANTAS CLOROFILA PAREDE CELULAR * * Enxofre (S): a maior parte do S das plantas encontra-se nos aminoácidos metionina e cisteína, os quais desempenham importante papel na estrutura terciária das proteínas através da formação de pontes dissulfeto (S-S); participa no transporte fotossintético e respiratório de elétrons devido aos grupamentos Fe-S; proteínas contendo Fe e S são importantes na transferência de elétrons na FBN; sítio de acoplamento da coenzima A com o acetil 3.7 Sintomas de deficiência dos elementos minerais nas plantas: * * * * Nitrogênio: clorose generalizada e estiolamento; os sintomas surgem primeiro nas partes maduras, pois translocam o N para as partes jovens; às vezes, as folhas podem apresentar coloração avermelhada, pelo acúmulo de antocianina, podendo evoluir para necrose; excesso de N pode causar maior relação PA/SR e a planta poderá prolongar sua fase vegetativa Fósforo: folhagem verde-escura, com pigmentos vermelho ou púrpura ao longo das nervuras, devido ao acúmulo de antocianinas, podendo evoluir para senescência e morte das folhas velhas; crescimento reduzido (‘enfezamento’); aparecimento de pontuações necróticas nas folhas, devido à perda de integridade de MCs Potássio (K): folhas verde-escuras, com pontuações necróticas e necrose marginal Cálcio (Ca): seca ou necrose nos pontos de crescimento (p. ex. podridão estilar do tomateiro), devido à sua imobilização nas partes mais velhas da planta; ‘podridão apical’ em frutos em desenvolvimento Magnésio (Mg): clorose internerval nas folhas maduras (por algum motivo, a clorofila próxima às nervuras é mais estável); sintomas primeiro nas folhas maduras, devido à sua rápida translocação; poderá apresentar pigmentação nas folhas * * Enxofre (S): clorose nas folhas jovens, devido participar da síntese de proteínas ligadas à clorofila com finalidade de estabilizá-las, causando sua degradação * * DEFICIÊNCIA DE NITROGÊNIO NECROSE DAS PONTAS DAS FOLHAS MENOR BIOMASSA E CLOROSE * * DEFICIÊNCIA DE FÓSFORO CRESCIMENTO REDUZIDO ACÚMULO DE ANTOCIANINAS * * DEFICIÊNCIA DE FÓSFORO COLORAÇÃO OPACA NAS FOLHAS NECROSE NAS FOLHAS * * DEFICIÊNCIA DE POTÁSSIO NECROSE MARGINAL NAS FOLHAS CLOROSE SEGUIDA DE NECROSE NAS FOLHAS * * DEFICIÊNCIA DE CÁLCIO ENROLAMENTO DOS TECIDOS FOLIARES SECA DOS PONTEIROS * * DEFICIÊNCIA DE MAGNÉSIO CLOROSE INTERNERVAL CLOROSE INTERNERVAL * * DEFICIÊNCIA DE ENXOFRE CLOROSE INTERNERVAL BETERRABA CRESCIMENTO REDUZIDO SOJA * * CAPÍTULO IV: RELAÇÃO ÁGUA-PLANTA 4.1 Generalidades: Desenvolvimento de raízes e sistema vascular foram necessários para absorver e transportar água, enquanto epiderme e estômatos foram necessários para conservá-la A água constitui 80 a 95% da massa de tecidos metabolicamente ativos de plantas em crescimento, e em tecidos lenhosos alcança de 35 a 75% Devido à transpiração, as folhas podem trocar 100% de seu conteúdo de água apenas em uma hora, em um dia ensolarado Para cada 2 g de matéria orgânica produzida pela planta, aproximadamente um litro de água é absorvido pelas raízes e perdido para a atmosfera * * ECONOMIA HÍDRICA EM PLANTAS * * PROPRIEDADES DA ÁGUA NAS PLANTAS 1. Hidratação dos compostos orgânicos 2. Reações de hidrólise 3. Fonte de elétrons no Fotossistema II 4. Arrefecimento 5. Transporte de elementos minerais e fotoassimilados 6. Turgescência celular e mecanismo estomático * * Estrutura da molécula de água: Agregação e desagregação de moléculas de água: * * 4.2 O movimento osmótico: Entrada de água em uma célula por osmose: Medição da pressão osmótica por osmômetro: * * Movimentos de água em célula imersa em diferentes meios: * * Corte transversal de uma raiz: 4.3 A água no solo: O solo é um sistema constituído de três fases: sólida, líquida e gasosa. A fase sólida (matriz) é constituída pelas frações mineral e orgânica. Em equilíbrio com a fase sólida encontra-se a fase líquida (constituída de uma solução aquosa diluída) e a fase gasosa (atmosfera edáfica) * * 4.4 Absorção da água pelas raízes Aumento da superfície de contato da raiz com o solo por pêlos radiculares. * * Rotas de absorção radicular de água: simplástica e apoplástica * * Absorção e perda noturna de água: gutação * * 4.5 Tensão e coesão: Em razão de a coluna de água ser contínua ao longo da planta, o potencial de pressão negativa (ou tensão) é transmitido através de toda a coluna até o solo adjacente à raiz, “arrastando” a água das raízes até à superfície das células do mesófilo foliar. Assim, a força motriz que dirige o transporte no xilema é gerada na interface ar-água dentro das folhas. * * As evidências indicam que a água do xilema literalmente é “puxada” para a parte superior de uma planta vascular. As propriedades coesivas da água são capazes de suportar a tensão da coluna de água do xilema. A adesão das moléculas de água às paredes dos vasos do xilema são importantes neste mecanismo. A manutenção da resistência à ruptura da coluna depende do diâmetro da parede do conduto (xilema) * * EMBOLIA NO XILEMA * * CAVITAÇÃO NO XILEMA * * 4.6 Transpiração: É a perda de água na forma de vapor pelas plantas, a qual controla a absorção (parcialmente) e ascensão da seiva bruta. Cerca de 95% da água absorvida pela planta é perdida pela transpiração (estomática ou cuticular), sendo o restante usada no metabolismo e crescimento. Normalmente, são requeridos centenas de litros de água para produzir cada quilograma de matéria seca. * * A multicamada de ceras conhecida como cutícula, que cobre a epiderme das folhas, funciona como uma barreira à saída da água. A continuidade da cutícula é interrompida por pequenos poros que fazem parte do complexo estomático, sendo cada poro circundado pelas células-guarda, as quais determinam a abertura do poro. Geralmente os estômatos são mais abundantes na face inferior das folhas. * * Os espaços intercelulares da folha podem atingir até 70% do seu volume, sendo boa parte ocupado por água. Quando o poro estomático está aberto, a rota para as trocas gasosas (principalmente dióxido de carbono, oxigênio e vapor de água) entre os espaços internos da folha (espaço subestomático) e a atmosfera é facilitada. Grande parte da água evapora da superfície interna das células do mesófilo que rodeiam os espaços de ar subestomáticos. Evaporação da água em espaços aéreos foliares: * * A transpiração estomática é responsável por cerca de 90 a 95% da água perdida pela folha. A difusão do vapor de água pode ocorrer também através das células da epiderme e cutícula (transpiração cuticular), e depende da sua espessura. Enquanto, na evaporação, o escape do vapor de água é controlado simplesmente pela resistência da camada de ar limítrofe da folha (ra), na transpiração somam-se as resistências da própria folha (rf), principalmente a resistência dos poros estomáticos (rs). O ambiente interno da folha normalmente está saturado de água, enquanto na atmosfera a saturação normalmente é baixa. A diferença na concentração de vapor de água entre os espaços de ar internos da folha e o ar que a circunda é a força que dirige a transpiração. Temperatura e URar influenciam fortemente a transpiração. Um terceiro fator que interfere na taxa de transpiração é o vento, diretamente relacionado à ra, reduzindo a camada de ar limítrofe da folha, favorecendo a transpiração. A capacidade de a planta limitar a perda de água e, ao mesmo tempo, permitir suficiente absorção de dióxido de carbono, pode ser expressa pela eficiência no uso da água (E.U.A.) = moles de CO2 fixado/moles de água transpirada. E.U.A. das C3 ≈ 0,002, das C4 ≈ 0,004 e das MAC ≈ 0,02. * * 4.7 Fisiologia dos estômatos: A grande maioria dos estômatos encontra-se nas folhas, as quais normalmente apresentam de 30 a 400 estômatos por mm2 de superfície. Na maioria das espécies terrestres os estômatos predominam na face abaxial (inferior). O somatório das áreas dos poros quando abertos perfaz cerca de 0,5 a 2,0% da área total da folha. Quando as células-guardas se desenvolvem, câmaras sub-estomáticas formam-se no mesófilo foliar adjacente ao complexo estomático. Estas câmaras agem como reservatórios de gases no mesófilo, maximizando a difusão do CO2 para os tecidos fotossintéticos e aumentando, simultaneamente, o caminho de difusão do vapor de água do mesófilo para o poro estomático, controlando a perda de água por estes tecidos. A abertura estomática ocorre devido à absorção osmótica de água pelas células-guardas, trazendo, como conseqüência, aumento do turgor e da pressão hidrostática. Em vista das propriedades elásticas da sua parede, estas células podem aumentar seu volume de 40 a 100%. * * * * * * O fechamento estomático ocorre devido à saída osmótica da água das células-guarda, diminuindo a pressão de turgor. Hipótese de Iamamura (1943) para o movimento estomático: fluxo de íons potássio (também cloro e malato) para as células-guarda durante o dia, devido à ativação de bombas de prótons da MC das CG (com gasto de energia), estimulada pela atividade fotossintética, gerando diferença de 0,5 a 1,0 no pH. * * O acúmulo destes três íons nos vacúolos das CG gera potencial hídrico mais negativo, induzindo a entrada osmótica da água. O potássio e o cloro são expelidos das CG durante o fechamento estomático. Fechamento hidroativo: o estresse hídrico nas folhas leva à síntese do hormônio ABA, o qual, chegando nas CG, sinaliza a ocorrência deste estresse, induzindo o fechamento estomático. Esta sinalização pode se originar nas próprias raízes, informando a existência de estresse de seca no solo. O fechamento estomático prolongado poderá ser sustentado pela manutenção da síntese deste hormônio nas CG. É provável que o ABA estimule a saída do potássio das CG. Plantas que apresentam este mecanismo são capazes de equilibrar sua temperatura interna sem transpiração estomática no período seco e utilizar reservas de amido para produção de ATP, no período de seca. O aumento da temperatura atmosférica resulta em aumento da respiração em maior grau que a fotossíntese, levando ao aumento concomitante de CO2 intracelular, podendo desencadear a redução da abertura estomática. * * 4.8 Transporte de fotoassimilados no floema: Movimento ascendente da seiva bruta no xilema e movimento ascendente ou descendente da seiva elaborada no floema Câmbio vascular do caule e diferenciação em floema e xilema * * Constituição de elementos crivados e células companheiras do floema * * Plasmodesma unindo o citossol de duas células através da plasmalema e parede celular Carregamento do floema na folha (TCD) : * * * * Menor distância no transporte de curta distância nas plantas C4 em relação às C3 Transporte de Longa Distância (TLD): pressão hidrostática Modelo do fluxo de pressão entre células-fonte e células-dreno através do xilema e floema * * Fontes de CHOs: folhas fotossintetizantes e tecidos de armazenamento. Drenos de CHOs: raízes, frutos, folhas jovens, flores e tecidos de armazenamento Partição de fotoassimilados * * Modelo esquemático fonte-dreno * * Variedade de açúcares encontrados na seiva do floema * * Corrente transpiratória e corrente de fotoassimilados na folha * * Corrente transpiratória e corrente de fotoassimilados na planta * * Descarregamento do floema e transporte nas células-dreno: nos frutos, demanda energia metabólica, havendo difusão da sacarose dentro do dreno; nas raízes, não demanda energia metabólica, devido a continuidade do floema entre caule e raiz. * * CAPÍTULO V: HORMÔNIOS VEGETAIS 5.1. Geral: Crescimento e desenvolvimento da planta x fatores externos (luz, temperatura, água, elementos minerais, CO2, fotoperíodo, gravidade) e internos (fitormônios) Fitormônios: auxinas, giberelinas, citocininas, etileno e ácido abscísico Regulação química: ação estimulatória ou inibitória Atividade em quantidades muito pequenas 5.2. Auxinas: A) Histórico Influência causando curvatura de coleóptilo de plântulas de aveia provocada pela luz unilateral (Charles e Francis Darwin, 1881): * * * * Isolamento da influência (1926) por Fritz Went na extremidade do coleóptilo de plântulas de aveia, culminando com o isolamento do ácido indol 3 acético (AIA), em 1946; auxina: do grego auxein = crescer B) Sítios de Produção: ápices de coleóptilos, ápices caulinares (primórdios foliares e folhas jovens), flores, frutos e sementes em desenvolvimento: * * * * C) Transporte: é ativo e polar (unidirecional), sendo basípeto na PA e acrópeto no SR, via células parenquimáticas dos tecidos vasculares, com translocação lenta (aproximadamente 1 cm/hora) * Hipótese quimiosmótica para transporte polar das auxinas * * * * D) Caracterização química: cadeia lateral ácida, ligada a um anel aromático; em pH neutro possui forte carga negativa, resultante da dissociação do próton do grupo carboxílico - AIB (ácido indol butírico): pode ser uma forma de armazenamento de AIA (quando oxidado se transforma em AIA) * * Ácido fenilacético D2) Sintéticas (reguladores do crescimento): diferentemente do AIA, não são facilmente quebradas pelas enzimas naturais das plantas, sendo, portanto, mais convenientes para utilização comercial ANA: induz a formação de raízes adventícias em estacas e reduz a queda de frutos em cultivos comerciais * * 2,4 D: usado como herbicida, com maior absorção e translocação em plantas daninhas dicotiledôneas (latifolicida) * * 2,4,5 – T: desfolhante agente laranja Ácido metoxi dicloro benzóico (herbicida Dicamba) e ácido amino tricloro picolínico (herbicida Picloram = Tordon) * * E) Ações na Planta: E1) Estímulo da divisão celular: pode ocorrer em conjunto com as citocininas E2) Prevenção da queda de folhas: a abscisão foliar pode ser prevenida pela aplicação de auxinas E3) Formação de raízes adventícias: somente em pequenas concentrações E4) Diferenciação dos Tecidos Vasculares (AIA): atua na diferenciação dos tecidos vasculares; proporciona a re-diferenciação de células parenquimáticas (re-vascularização) próximas à região atingida, restabelecendo a continuidade do feixe original, caso as gemas e folhas acima estejam intactas * * E4) Alongamento Celular (AIA): Hipótese do crescimento ácido (extensibilidade da PC) → ativação de bombas de prótons (H+ ATPases) na MC, com gasto energético → acidificação da PC → ativação de EC → corte das ligações das pectinas → afrouxamento da PC → entrada osmótica da água → alongamento celular intermitente, até a maturidade celular, acompanhado do aumento da rigidez da PC * * E5) Dominância Apical (AIA): efeito inibitório causado pela alta concentração de AIA, induzindo a produção de etileno; significado ecológico da DA; reversão da DA pelas citocininas 5.3. Giberelinas (GA): A) Histórico:Giberella fujikuroi causando estiolamento e tombamento de plântulas de arroz infectadas (Kurosawa, 1926); isolamento da primeira giberelina (GA1) (Yabuta e Sumiki, 1934); Isolamento de diversas outras GAs, a partir de 1956 (mais de 90, atualmente) * * B) Estrutura Química: C) Ações: C1) Crescimento celular longitudinal * * * * C2) Quebra de dormência e germinação de sementes: absorção de água → produção e liberação de GAs pelo embrião → difusão para a camada de aleurona → síntese de enzimas hidrolíticas (α amilase) → quebra das ligações glicosídicas do amido do endosperma → liberação de glicose para o embrião → germinação * * 5.4. Citocininas: A) Ocorrência: tecidos com alta atividade de divisão celular (ápices caulinares e radiculares, sementes, frutos e folhas em desenvolvimento) B) Local de Síntese e Transporte: provavelmente nos ápices radiculares, sendo transportado via xilema * * C) Estrutura química: * * C) Ações: C1) Estimula a citocinese C2) Adiamento da senescência das folhas C3) Reversão da dominância apical D) Principais Citocininas: cinetina e zeatina 5.5. Etileno: A) Histórico: desfoliação de árvores próximo aos postes de gás de iluminação * * B) Biossíntese: * * C) Ações: C1) Alongamento de entre-nós em arroz de várzea: subida da lâmina d’água * * C2) Abscisão de folhas, flores e frutos: digestão da PC C3) Maturação de frutos: aumento da taxa respiratória → aumento do etileno → ativação de enzimas hidrolíticas → alterações nas qualidades sensoriais 5.6. Ácido Abscísico (ABA): A) Ações: A1) Prevenção da germinação de sementes: i) produção de proteínas de reserva; ii) inibição da síntese de alfa amilase (redução do nível de ABA nas sementes durante o amadurecimento, aumentando a relação GA/ABA) * * B1) Fechamento hidroativo dos estomatos: déficit hídrico → síntese de ABA nas CG → canais iônicos na MC das CG → saída do K+ → saída da água → fechamento estomático B) Estrutura química * * VI. FATORES EXTERNOS E CRESCIMENTO VEGETAL 6.1. Tropismos: crescimento pela curvatura em direção ao estímulo externo A) Fototropismo: A1) Movimentação do AIA para o lado sombreado → crescimento diferencial * * * * A2) Fotorreceptores: absorção da luz azul (400-500nm) e redistribuição do AIA B) Gravitropismo: * * B1) Posição horizontal da estaca: maior concentração de AIA na parte inferior → PA: estímulo ao alongamento das células de baixo e curvatura para cima (gravitropismo negativo) → SR: inibição do alongamento das células de baixo e curvatura para baixo (gravitropismo positivo) * * B2) Percepção da gravidade: sedimentação de amiloplastos em células do caule e da raiz B3) Hidrotropismo: crescimento das raízes em direção às áreas mais úmidas do solo; células sensíveis na coifa B4) Tigmotropismo: crescimento das gavinhas em resposta ao contato com objeto sólido (‘toque’); migração das auxinas para o lado oposto ao contato * * HIDROTROPISMO * * * * TIGMOTROPISMO * * 6.2 Nastismos: A) Resposta a estímulo independente da origem B) Movimentos nictinásticos: fechamento noturno das folhas devido a mudança na turgescência das células parenquimáticas da junção da base das folhas *Abertura diurna em Oxalys sp. * * *Fechamento noturno em Oxalys sp. * * NICTINASTISMO * * C) Movimentos tigmonásticos: fechamento das folhas em resposta ao toque devido mudança rápida no turgor das células da base das folhas pela perda de K+ para o apoplasto (sensitiva, plantas carnívoras) * * * * TIGMONASTISMO * * 6.3. Ritmos Circadianos: A) Ciclos Regulares com Duração de cerca de 24 horas B) Exemplos: abertura de flores de dia e fechamento à noite; dobramento de folhas à noite e abertura durante o dia C) Ressincronização diária do ‘relógio biológico’ interno pelas alternações de luminosidade e/ou alternações térmicas 6.4. Fotoperiodismo: A) Floração: A1) PDC, PDL e PN: fotoperíodo crítico; PDL → espécies de clima temperado (floração na primavera e germinação e crescimento no verão); PDC → raras espécies, com floração no outono e germinação e crescimento no inverno); PN → espécies de clima tropical (floração de acordo com a maturidade da planta) * * * * *PDC [dias curtos(E) e dias longos(D)] *PDL (dias curtos(E) e dias longos(D)] A2) Ciclos de indução A3) Resposta ao período de escuro A4) Estímulo floral (‘florígeno’) movendo-se no floema de plantas estimuladas * * A. Meristema vegetativo (primórdios foliares) B. Meristema reprodutivo em início de desenvolvimento C. Meristema floral em estágio de desenvolvimento avançado B) Germinação B1) Fotoblastismo em sementes e o fotorreceptor (fitocromo) B2) Resposta germinativa de sementes de alface à última radiação (LV = 660 nm e LVD = 730 nm) * * B3) Espectros de absorção do fotorreceptor (fitocromo) B4) Cromóforo do fitocromo em sua forma Fv (inativo) * * B5) Fotorreversão do fitocromo B6) Inibição de germinação em sementes de plantas daninhas enterradas ou sob um dossel vegetal: significado ecológico e fisiológico C) Estiolamento: transmissão da LVD abaixo do dossel em plantas sombreadas → maior produção de GAs → alongamento dos entrenós → melhor capacidade de competição por luz * * 6.5. Dormência A)Significado ecofisiológico de sobrevivência: evita a germinação em períodos desfavoráveis B) Dormência e quiescência C) Remoção de dormência no melhoramento genético das espécies cultivadas D) Causas de dormência: D1) Embrião imaturo: maturação desigual do embrião em relação ao endosperma e tegumento D2) Tegumento impermeável à água e O2: importância da água e O2 para o crescimento do embrião; quebra da dormência: escarificação (mecânica e química), imersão em água (fria ou quente), embebição em GAs D3) Presença de inibidores: lavagem natural das sementes por água da chuva em espécies do semi-árido no inverno; decomposição de frutos carnosos e lavagem natural dos inibidores; mucilagem com inibidores em frutos carnosos (tomate, maracujá, mamão) → lavagem e secagem das sementes; balanço GA/ABA * * TEGUMENTO IMPERMEÁVEL * * ESCARIFICAÇÃO MECÂNICA * * TRATAMENTOS PARA QUEBRA DE DORMÊNCIA – ESPÉCIES ARBÓREAS *
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