Germinação de Sementes de Soja

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SOJA - FLORAÇÃO
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GERMINACAO DE SEMENTES
	O embrião inicia sua formação a partir da fertilização do óvulo e desenvolve-se durante a maturação – cessa crescimento - diminui o teor umidade - atividade metabólica reduzida - semente quiescente
	A germinação é o reinício do crescimento do embrião paralisado nas fases finais da maturação. 
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	GERMINAÇÃO: fenômeno pelo qual, sob condições apropriadas, o eixo embrionário dá prosseguimento ao seu desenvolvimento.
	PROCESSO DA GERMINAÇÃO: fases que antecedem o crescimento do eixo embrionário – multiplicação celular que leva à protusão da radícula e posterior das estruturas da parte aérea.
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CONDIÇÕES PARA A GERMINAÇÃO DAS SEMENTES 
CONDIÇÕES INTRÍNSECAS - são condições internas, da própria semente, necessárias para a germinação. 
	Maturidade - a semente deve estar completamente desenvolvida e madura. Deve-se notar que, em alguns frutos, a maturação da semente não coincide com a maturação do pericarpo que, em alguns casos, amadurece antes.
	Boa constituição - as sementes devem estar completas, com todas as suas partes essenciais perfeitamente constituídas.
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	CONDIÇÕES EXTÍNSECAS - são as condições do ambiente necessária à germinação: 
	Água - geralmente é o fator que desencadeia o processo, pois as sementes, antes de germinar, necessitam passar por um processo de embebição, que vai permitir a hidrólise do amido e o ínicio da respiração. 
	Ar - o solo deve ser devidamente arejado para que, com o início do processo respiratório, se inicie a a germinação. 
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	Calor - todos os processos biológicos são condicionados pela temperatura e cada espécie tem uma temperatura ideal para que suas semente germinem.
	Luz - algumas sementes tem a sua germinação influênciada pela presença ou ausência de luz. Este fenômeno é denominado de fotoblastismo 
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CONDIÇÕES PARA A SEMENTE GERMINAR
	A semente deve ser viável
	As condições internas da semente devem ser favoráveis à germinação (livre de dormência)
	As condições ambientais devem ser favoráveis (água, temperatura, oxigênio, luz)
	Condições satisfatórias de sanidade (ausência de agentes patogênicos)
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PONTO DE VISTA FISIOLÓGICO (FASES)
	Embebição de água.
	Alongamento das células.
	Divisão celular.
	Diferenciação das células em tecidos.
	FISIO-BIOQUÍMICO
	Reidratação (embebição)
	Aumento da respiração (energia)
	Formação de enzimas
	Digestão enzimática das reservas
	Mobilização e transporte das reservas (tecido reserva – tecido meristemático).
	Assimilação metabólica
	Crescimento e diferenciação dos tecidos
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	Os processos fisiológicos do crescimento exigem atividades metabólicas aceleradas e a fase inicial de germinação consiste na ativação dos processos pelo aumento do teor de umidade e da ativação da respiração da semente.
		Aumento atividades metabólicas – a semente utiliza as reservas alimentares 
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	KRAMER & KOZLOWSKI – SEQUÊNCIA DA GERMINAÇÃO: 1960
	Hidratação e absorção de água
	Hidratação dos tecidos
	Absorção de oxigênio
	Intensificação das atividades enzimáticas e de digestão
	Início da multiplicação e crescimento celular
	Intensificação da respiração e assimilação
	Intensificação da multiplicação e crescimento celular
	Diferenciação celular
	Aumento no conteúdo de açúcares redutores
	Emergência da plântula
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	CHING – 1973
	Reativação dos sistemas preexistentes
	Síntese de enzimas e formação de organelas para o metabolismo de substâncias de reserva
	Formação de componentes de reserva de novo
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DESENVOLVIMENTO DA SEMENTE
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TIPOS DE GERMINAÇÃO
GERMINAÇÃO EPÍGEA
	A parte aérea é posta para fora do solo envolta nos cotilédones.
	Rápido crescimento do eixo hipocótilo-radicular, ao passo que o epicótilo e as folhas primárias, no interior dos cotilédones praticamente não crescem.
	À medida que o eixo hipocótilo-radicular cresce, forma-se, próximo do nó cotiledonar, uma alça, primeira parte da plântula a atingir a superfície do solo.
	O epicótilo cresce a uma taxa bem maior do que o hipocótilo, originando a parte aérea.
	Etileno – crescimento da alça
		Hipocólito (luz solar) – endireitamento da alça – ácido indolacético
		Ex.: dicotiledôneas
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GANCHO PLUMONAR
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GERMINAÇÃO DE SOJA
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Germinação Epigea
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GERMINAÇÃO HIPOGEAL
	Gramíneas – parte aérea é posta para fora do solo envolta por uma estrutura especial, tendo o formato tubular de uma bainha, constituída de um material membranoso, resistente – coleóptilo – rompe a camada do solo – a plúmula cresce imediatamente depois (envolvida pelo coleóptilo) sem sofrer qualquer restrição mecânica.
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Germinacao Hipogea
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Germinação e desenvolvimento de uma semente de milho (Zea mays).
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Estádios da germinação da semente de arroz
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Germinação de semente de arroz
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Germinação de sementes. Modelo: Cevada(Hordeum jubatum) 
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três partes fundamentais:
	- O tegumento;
	- A área de armazenamento (neste caso o endosperma), e
	- O embrião dormente.
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	O tegumento - é um revestimento do fruto.
	Em todos os grãos de cereal, o tegumento (antigo integumento do óvulo) está fundido à parede do ovário (a verdadeira parede do fruto). 
	o grão é, tecnicamente, um fruto (cariopse). Embora nós freqüentemente o chamemos de semente.
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	o tegumento da semente/fruto é resistente à água - reduz a taxa de sua absorção.
	Essa absorção de água é essencial à germinação das sementes, aumentando a produção de açúcar.
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	O conteúdo de açúcar de uma semente seca de cevada é bastante baixo, mas o endosperma mantém uma reserva enorme de amido. 
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O embrião da cevada tem três partes
	- O cotilédone; 
	- O epicótilo (que origina o broto);
	- A radícula (que se origina a raiz).
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	A germinação de sementes ocorre quando o crescimento da radícula rompe o tegumento da semente e aparece como uma raiz jovem. 
	A energia para a germinação da semente provavelmente vem da respiração do açúcar do endosperma. 
	Contudo, o embrião e o amido estão separados um do outro. Deve haver alguma comunicação química que os fisiologistas possam manipular para aumentar a produção de açúcar para os fabricantes de cerveja. 
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O endosperma das sementes tem duas partes. O maior volume consiste na área de armazenamento de amido. A camada que a cobre é a camada de aleurona, a qual é constituída de células que armazenam proteínas em abundância.
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	 EMBEBIÇÃO. 
- Neste processo, a água atravessa o tegumento e começa a amaciar os tecidos internos duros. 
- A entrada de água causa o inchamento dos grão. 
- O tegumento da semente/fruto geralmente se parte, permitindo uma entrada ainda mais rápida de água, ativando o metabolismo do embrião dormente.
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A água entrando na semente e no embrião, dissolve o ácido giberélico (uma substância produzida no interior do embrião). 
O GA dissolvido é transportado com a água pelo restante dos tecidos da semente, até chegar à camada de aleurona. 
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O
O ácido giberélico que é transportado pela água chega à camada de aleurona - 
entra no citoplasma dessas células, "ativando" certos genes do DNA nuclear. 
O DNA é, naturalmente, a molécula hereditária e contém as instruções para fazer todas as proteínas necessárias para a sobrevivência da planta de cevada.
 
O mecanismo preciso sobre como o GA "ativa" o DNA é ainda desconhecido. 
É claro, contudo, que o modo de ação é ligar apenas alguns genes específicos do DNA.
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	Os genes que são "ligados" são transcritos. 
	A informação arquivada em DNA é preciosa, de modo que as células de aleurona fazem uma cópia "descartável" em RNA do gene que está ligado. 
	Está cópia, como um tipo de projeto, é chamada de RNA mensageiro. 
	O processo de fazer esta cópia é chamado transcrição.
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O RNA que foi feito no processo de transcrição é transportado até o citoplasma das células de aleurona.
No citoplasma, o RNA mensageiro se junta ao ribossomo para começar o processo de produção de uma proteína. 
Este processoé denominado síntese proteica ou tradução. Neste processo o ribossomo examina a informação mantida na sequência de bases do RNA.
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	RNAs transportadores carregados com aminoácidos específicos são colocados na posição especificada nas instruções do RNA mensageiro e os aminoácidos são agrupados na seqüência certa pelo ribossomo. 
	A seqüência de aminoácidos determina as propriedades da proteína que está sendo montada.
	Neste caso, a proteína crítica feita com a informação mantida no RNA é a amilase. Esta proteína resulta em uma enzima de grande importância.
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Os aminoácidos para a síntese da amilase provêm de um metabolismo existente nas células de aleurona, o qual hidroliza as proteínas armazenadas nestas células. 
A hidrólise é acelerada por enzimas conhecidas como proteases.
 Estas enzimas aumentam a taxa na qual a proteína armazenada é cortada em aminoácidos individuais. 
Os aminoácidos liberados pela hidrólise estão agora livres para serem reunidos na estrutura da amilase pelos ribossomos 
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A amilase é secretada (transportada para fora das) células de aleurona, para dentro do endosperma. 
A amilase não é apenas uma proteína, ela é uma enzima. Cataliza (acelera) uma reação química particular. Especificamente, a amilase acelera a hidrólise do amido em suas unidades componentes de açúcar.
Viva!! Os fisiologistas agora sabem como o açúcar é feito em uma semente. Também podem dizer aos fabricantes de cerveja como aumentar a produção de açúcar.
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A germinação só ocorre depois do açúcar liberado ser transportado do endosperma até o embrião. 
O cotilédone é a maior área de transferência de açúcar em grãos. 
A absorção ativa de açúcar é sua função especializada. 
O açúcar é transportado até o embrião, aonde é utilizado como combustível e como matéria prima para o crescimento do embrião.
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O crescimento resultante do embrião inclui a emergência da radícula através do tegumento 
	Semente de alface parecem diferentes de sementes de cevada, por serem dicotiledôneas. Elas também têm o tegumento e a parede do fruto separados. Mas o que se compra como "sementes" de alface, são, na verdade, frutos de alface. O processo de germinação em alface precisa de apenas um passo a mais do que o da cevada.
	Sementes de alface têm paredes e tegumentos muito delgados, de modo que a luz pode penetrar. 
	Como é típico de sementes pequenas, a luz é necessária para estimular a sua germinação.
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Alface é uma dicotiledônea, não tem camada de aleurona. 
O DNA deve ser fotoativado antes que o GA possa ter efeito. Isto acontece através da formação de um sinal químico conhecido como Fvl (fitocromo vermelho-longo).
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	Fvl é uma das duas formas químicas possíveis de uma molécula chamada fitocromo. 
	O fitocromo é um pigmento que absorve a energia da luz. 
	Ao absorver a energia luminosa, sua estrutura química é alterada instantaneamente. Assim, o Fvl pode ser convertido para forma alternativa de Fv (Fitocromo vermelho), se as sementes receberem um "flash" de luz vermelho-longo (730nm). 
	De forma semelhante, a forma Fv do fitocromo pode ser convertida de volta em Fvl com um flash de luz vermelha (660nm)
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	Sementes secas de alface têm ligeiramente mais da metade de seus fitocromos na forma Fvl. 
	Assim, se forem umedecidas e mantidas no escuro, algumas destas sementes irão germinar.
	Se incidirmos luz vermelha (ou mesmo branca) sobre sementes embebidas, todos os fitocromos nestas sementes serão convertidos para a forma Fvl e isto fotoativa os genes no DNA. 
	Quase todas as sementes irão germinar nesta luz!
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	Por outro lado, se incidirmos o vermelho longo (730nm) sobre sementes embebidas, todos os fitocromos nestas sementes serão convertidos para a forma Fv e nenhuma das sementes irá germinar.
	Assim, o fitocromo e a luz indicam à semente de alface quando está exposta à luz do sol e pode começar a germinar. 
	Sementes pequenas como as de alface, não têm reservas suficientes para começar a germinar sem poderem chegar rapidamente até a luz. 
	Não é surpresa que espécies com sementes pequenas tenham evoluído mecanismos de fotoativação da germinação. 
	Ela evita que sementes enterradas profundamente no solo tentem germinar! 
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PROCESSO GERMINATIVO
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Germinação no escuro
Germinação na luz