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CITOCININAS Disciplina: Fisiologia Vegetal ● COMPOSTOS ORGÂNICOS DE OCORRÊNCIA NATURAL; ● BAIXAS CONCENTRAÇÕES PROMOVEM, INIBEM E MODIFICAM A FISIOLOGIA DA PLANTA; ● CLASSIFICADOS NOS GRUPOS: AUXINAS, CITOCININAS, ÁCIDOS GIBERÉLICO E ABSCÍSICO. HORMÔNIOS VEGETAIS 1 DESCOBERTA DAS CITOCININAS 2 PESQUISAS SOBRE FATORES QUE ESTIMULAVAM A DIVISÃO DE CÉLULAS VEGETAIS 3 1913 HABERLANDT COMPOSTO NOS TECIDOS VASCULARES 1940 OVERBEEK 1950 STWART 1960 MILLER E FOLKE 1973 LETHAM “CINETINAS” ENDOSPERMA LÍQUIDO DE COCO 1º CITOCININA NATURAL (ZEATINA) 1º CITOCININA SINTÉTICA 4 A ESTRUTURA MOLECULAR DA ZEATINA É SEMELHANTE A DA CINETINA: CINETINA AMBAS SÃO DERIVADAS DA ADENINA (AMINOPURINA) ZEATINA 5 6 ● PRODUTO DA QUEBRA DO DNA; ● MOLÉCULA SINTÉTICA; ● CINETINA + AUXINA; ● PROLIFERAÇÃO CELULAR NO TABACO. CINETINA 6 ● MESMO EFEITO BIOLÓGICO QUE A CINETINA; ● MOLÉCULA NATURAL; ● ZEATINA + AUXINA; ● ESTIMULA A DIVISÃO CELULAR (Zea Mays). trans-zeatina cis-zeatina ZEATINA 7 FORMA LIVRE ZEATINA ISOPENTENIL-ADENINA DIHIDROZEATINA CITOCININAS DE OCORRÊNCIA NATURAL FORMA CONJUGADA RIBOSÍDEOS (com açúcar) RIBOTÍDEOS (com ácido fosfórico) 8 CARACTERÍSTICAS DAS CITOCININAS 9 ESTIMULA A DIVISÃO CELULAR GRANDES CONCENTRAÇÕES ZEATINA CINETINA TRANSPORTADAS NO XILEMA 10 HORMÔNIOS VEGETAIS RARAMENTE, OU NUNCA, TRABALHAM ISOLADAMENTE MAIOR QUANTIDADE DE FOLHAS NO MERISTEMA APICAL; FOLHAS MAIS RICAS EM CLOROFILA; RETARDAMENTO DA SENESCÊNCIA; REDUÇÃO DA DOMINÂNCIA APICAL. AUXINA + CITOCININA SUPER PRODUTORASSUPEREXPRESSAM 11 BIOSSÍNTESE DAS CITOCININAS 12 FOLHAS FRUTOS RAÍZES OCORRE PRINCIPALMENTE... 13 SÃO FORMADAS NOS PLASTÍDEOS 14 CADEIAS LATERAIS DAS MOLÉCULAS NATURAIS DE CITOCININAS SÃO RELACIONADAS: BORRACHA; CAROTENÓIDES; GIBERELINA; ÁCIDO ABSCÍSICO; FITOALEXINAS. ISOPRENO 15 ZEATINA iP isopentenil adenina ISOPRENO 16 PRECURSORES VIA DO MEVALONATO (C.K) cis-zeatina VIA DO METILERITRITOL FOSFATO (MEP) trans-zeatina DMAPP dimetilalil difosfato 17 1º ETAPA DMAPP (ADP/ATP) IPT (iPDP/ iPTP) (IP ribosideo 5’ trifosfato) (isopentenil transferase) 18 FORMAÇÃO DO ZDP/ZTP (ZDP/ZTP)(iPRDP/iPRTP) CITOCROMO P450 MONOXIGENASE (CPY735A) ZEATINA 19 FORMAÇÃO DA TRANS-ZEATINA ZEATINA (ZDP/ZTP) TRANS-ZEATINA RIBOSÍDEO TRANS-ZEATINA BASE-LIVRE 20 TRANSPORTE 21 ● XILEMA E FLOEMA; ● PODEM AGIR: → Aumentando os níveis de clorofila; → Acelerando a germinação; → Maior quantidade de folhas próximas ao meristema apical; → Retardando a senescência da planta; → Reduzindo a dominância apical. Concentração de AUXINA for maior que a de CITOCININA: → Calo forma raízes. Concentração de CITOCININA for maior que a de AUXINA: → Calo forma brotos. 22 Fonte: slideplayer Figura 1: Aspecto geral das plântulas Viguiera discolor Baker clonadas a partir de explante nodal. Destacando-se a formação de raízes tuberosas e de um calo (calo tipo 1) na região basal do caule (barra= 0,6 cm. ● Experimentos demonstraram que as CKs estimulam a divisão celular, intervindo na ação de algumas enzimas; ● Nas células, a enzima cinase é ativada pela presença de CKs, desencadeando uma cascata de eventos químicos intracelulares que levam a uma resposta característica; ● Durante o ciclo da divisão celular, as CKs regulam a atividade das ciclinas, estimulando a síntese de DNA e cinase que atuam na mitose. MECANISMO DE AÇÃO 23 MECANISMO DE AÇÃO 24 A ação de qualquer hormônio envolve três etapas (fig.11). ● A percepção de sinal realizada pela ligação do hormônio a um receptor específico, que sofre mudança conformacional, alcançando um estágio ativado que desencadeia eventos químicos. ● As proteínas receptoras atuam tanto na detecção como na transdução de sinal. ● O sinal é percebido e amplificado, interferindo nos mecanismos celulares básicos, como a expansão, diferenciação ou divisão, os quais são os alvos primários fundamentais e cujo somatório dos efeitos traduz na modificação do vegetal. 25 EFEITOS FISIOLÓGICOS NAS PLANTAS 26 1- DIVISÃO CELULAR 2- DOMINÂNCIA APICAL 3- SENESCÊNCIA FOLIAR 5- DESENVOLVIMENTO DE CLOROPLASTOS 4- MOBILIZAÇÃO DE NUTRIENTES 27 1- DIVISÃO CELULAR ● ESTÍMULO PARA A DIVISÃO DO TECIDO INFECTADO; ● FORMAÇÃO DE ESTRUTURAS ESPECIAIS NAS PLANTAS → NÓDULOS; ● SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS PELAS BACTÉRIAS; ● PARTICIPAÇÃO DAS BACTÉRIAS FIXADORAS DE NITROGÊNIO. 28 29 Fonte: infoescola Figura 2 – Raiz com nódulos (setas) formados por bactérias fixadoras de nitrogênio 2- DOMINÂNCIA APICAL ● A GEMA APICAL INFLUÊNCIA NAS GEMAS LATERAIS; ● DEPENDE DA INTERAÇÃO ENTRE AUXINAS E CITOCININAS; ● OS DOIS HORMÔNIOS POSSUI EFEITO ANTAGÔNICOS; ● AS AUXINAS PROMOVEM INIBIÇÃO DAS GEMAS LATERAIS; ● E AS CITOCININAS POSSUEM UM EFEITO AO CONTRÁRIO → ESTIMULAM AS GEMAS. 30 INIBIÇÃO DAS AUXINAS CITOCININAS ESTIMULAM O DESENVOLVIMENTO DAS GEMAS LATERAIS 31 3- SENESCÊNCIA FOLIAR ● SENESCÊNCIA: PERDA GRADUAL DA CLOROFILA, RNA, LIPÍDEOS E PROTEÍNAS; ● PROVOCA A DETERIORAÇÃO E A MORTE DA CÉLULA VEGETAL; ● CITOCININA: → INTEGRIDADE DAS MEMBRANAS; → EVITAM QUE PROTEASES DO VACÚOLO CHEGUEM AO CITOPLASMA; → INIBEM A FORMAÇÃO DE RADICAIS LIVRES; → PREVENÇÃO DEGRADAÇÃO DA MEMBRANA. 32 ● UMA FOLHA TRATADA COM CITOCININA: PERMANECE VERDE POR MAIS TEMPO; ● E AS OUTRAS FOLHAS SOFREM QUEDA E FICAM AMARELAS EM UM INTERVALO DE TEMPO. 33 Figura 3- Efeitos fisiológicos das citocininas em folhas. Fonte: Ciências biológicas 4- MOBILIZAÇÃO DE NUTRIENTES ● A CONDIÇÃO NUTRICIONAL DA PLANTA REGULA OS NÍVEIS DE CITOCININA; ● EM BAIXOS NÍVEIS NUTRICIONAIS OS TEORES DE CITOCININAS SÃO REDUZIDOS. ● INTERAÇÃO ENTRE CITOCININA E AUXINA DETERMINAM A TAXA DE CRESCIMENTO DE RAÍZES; 34 ● RESULTA EM UM AUMENTO NO CRESCIMENTO DA RAIZ; ● PERMITE QUE A PLANTA ADQUIRA MAIS NUTRIENTES PRESENTES NO SOLO; ● SOLOS COM ÓTIMAS CONDIÇÕES NUTRICIONAIS PROMOVEM AUMENTO NOS NÍVEIS DE CITOCININA. 35 5- DESENVOLVIMENTO DE CLOROPLASTOS 36 ● FORMAÇÃO DE PROTEÍNAS FOTOSSINTÉTICAS; ● CONDIÇÕES INADEQUADAS CLOROPLASTOS SE DESENVOLVEM-SE EM ESTIOPLASTOS; ● FORMAÇÃO DA CLOROFILA. 5- DESENVOLVIMENTO DE CLOROPLASTOS 37 ● DIFERENCIAÇÃO DOS CLOROPLASTOS A PARTIR DOS PROPLASTÍDEOS; ● TRATAMENTO COM CITOCININA; ● MAIOR TAXA SOB ILUMINAÇÃO. Figura 4: À esquerda, planta de ervilha germinada em condições naturais, replantada ao lado de uma planta germinada na ausência de luz (à direita). Fonte: Fisiologia Vegetal - Fitocromos e desenvolvimento INTERAÇÃO DAS CITOCININAS COM OS ORGANISMOS 38 ALGUMAS BACTÉRIAS, FUNGOS E NEMATÓIDES SECRETAM CITOCININA LIVRES 39 NEMATÓIDES DE NÓDULOS DE RAÍZES INDUZEM AS CÉLULAS A PRODUZIR HORMÔNIOS 40 BACTÉRIAS E FUNGOS PRODUZEM E SECRETAM CITOCININAS ONDE OBTÊM SEU ALIMENTO PRODUZEM CÉLULAS GIGANTES ● AUMENTO DE CITOCININA; ● AUMENTO NA PROLIFERAÇÃO DO MERISTEMA APICAL; ● CRESCIMENTO DAS GEMAS LATERAIS; ● PROLIFERAÇÃO - “FASCIAÇÃO”. Figura 5– Doença do cacau: vassoura-de-bruxa 41 Fonte: Fapesp QUAIS SÃO AS APLICAÇÕES DAS CITOCININAS NA AGRICULTURA? 42 1 2 BIOESTIMULANTE MICROPROPAGAÇÃO ENCHIMENTO DOS FRUTOS 43 3 BIOESTIMULANTE 44 Número de vagens por planta e produtividade de grãos; Desenvolvimento vascular; Dominância apical; Mobilização de nutrientes. Figura 6- Efeitos fisiológicos do bioestimulante Fonte: Portal do agronegócio MICROPROPAGAÇÃO 45 ● Multiplicação em partes aéreas e indução de gemas adventícias; ● Capacidade de rejuvenescimento; ● Potencializa emissão de novas brotações. Figura 7- Micropropagação de mudas in vitro Fonte: Bioma Plantas ENCHIMENTO DOS FRUTOS FRUTOS ● Transporte de solutos na planta; ● Estabelecimento de drenosna planta; ● Ativação de enzimas. 46 Figura 8- vagens de soja em enchimento Fonte: Embrapa REFERÊNCIAS Disponível em:<https://slideplayer.com.br/slide/13659511/>. Acesso em: 07 de mai. de 2020. Disponível em:<www.infoteca.cnptia.embrapa.br >. Acesso em 08 de mai. de 2020. Disponível em: <https://biomaplantas.com.br/blog/orquideas/micropropagacao-de-plantas/> Acesso em: 10 de mai. de 2020. Disponível em: <https://www.stoller.com.br/a-importancia-da-auxina-e-da-citocinina-para-a-nutricao-da-planta-e-o-enchimento-de-frutos/> Acesso em: 07 de mai. de 2020. Disponível em: <http://profaerica-ciencias.blogspot.com/2017/04/hormonios-vegetais.html> Acesso em: 17 de mai. de 2020. Disponível em: <https://alunosonline.uol.com.br/biologia/citocinina.html> Acesso em: 17 de mai. de 2020. Disponível em: <http://biologiagui.com.br/2017/08/14/giberelinas-e-citocininas-hormonios-vegetais-fisiologia-vegetal-aula-28-modulo-5-botanica/ >Acesso em: 17 de mai. de 2020. Disponível em: http://www.fisiologiavegetal.ufc.br/Aulas%20em%20PDF/Grad%20Unidade%20IX%20-%20Citocininas%20-%20Reguladores%20da%20D ivis%E3o%20Celular.pdf> Acesso em: 17 de mai. de 2020. Disponível em: <http://ppccfisiologiavegetal.blogspot.com/>. Acesso em: 15 de mai. de 2020. 47 http://profaerica-ciencias.blogspot.com/2017/04/hormonios-vegetais.html https://alunosonline.uol.com.br/biologia/citocinina.html http://biologiagui.com.br/2017/08/14/giberelinas-e-citocininas-hormonios-vegetais-fisiologia-vegetal-aula-28-modulo-5-botanica/ http://www.fisiologiavegetal.ufc.br/Aulas%20em%20PDF/Grad%20Unidade%20IX%20-%20Citocininas%20-%20Reguladores%20da%20Divis%E3o%20Celular.pdf http://www.fisiologiavegetal.ufc.br/Aulas%20em%20PDF/Grad%20Unidade%20IX%20-%20Citocininas%20-%20Reguladores%20da%20Divis%E3o%20Celular.pdf http://ppccfisiologiavegetal.blogspot.com/ Obrigado Pela Atenção!
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