Resumo-2ª-prova-FIT-320-Mecanismos-de-ação-dos-herbicidas-1

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Herbicidas inibidores do fotossistema II
Palavras-chave: transferência de elétrons; apenas pelo xilema; diuron, atrazine, propanil, metribuzin, ametryn; 
Causam inibição da transferência de elétrons entre os fotossistemas II (P680) e I (P700) pela Qb. Ligam-se a proteína que a Qb se ligaria, a proteína D-1, ocasionando a saída da plastoquinona e interrompendo o fluxo de elétrons entre os fotossistemas. Plantas suscetíveis tratadas morrem mais rapidamente quando pulverizadas na presença de luz que do que quando pulverizadas e colocadas no escuro.
Durante fase luminosa da fotossíntese, os pigmentos clorofila e carotenoide são responsáveis pela captura da energia luminosa que é transferida para um centro de reação (P680), gerando um elétron excitado que é transferido para uma molécula de plastoquinona, presa a uma membrana do cloroplasto (Qa). A plastoquinona Qa transfere o elétron para plastoquinona (Qb), também presa na proteína. Quando um segundo elétron é transferido para a plastoquinona Qb, ocorre formação da plastohidroquinona (QbH2), que apresenta baixa afinidade para se prender na proteína. A plastohidroquinona então transfere elétrons entre os fotossistemas II (P68O) e I (P7OO). Os herbicidas inibidores do fotossistema II inibem esta transferência, pois se prendem no sítio onde se prende a plastoquinona Qb. Competindo com a plastoquinona QbH pelo sítio na proteína, ocasionando a saída da plastoquinona e causando o bloqueio do transporte de elétrons da Qa para Qb interrompendo assim o fluxo de elétrons entre os fotossistemas.
As plantas morrem rapidamente, pois quando aplicado herbicida se a absorção de energia luminosa não cessar continua a absorção de energia pela clorofila, os elétrons são excitados e não são transferidos para o centro de reação (P680). A clorofila não podendo transferir os elétrons torna-se mais carregada e mais reativa (estado de energia tríplice). Para que a clorofila não se destrua, a carga é repassada aos carotenoides, mas na presença do herbicida, o sistema de proteção, dado pelos carotenoides, é comprometido pelo excesso de clorofila no estado de alta energia. Este excesso de energia (clorofila triplet) provoca a peroxidação de lipídios pela formação de radical lipídico nos ácidos graxos insaturados da membrana do cloroplasto e ainda a clorofila de carga tríplice também reage com oxigênio e produz um oxigênio reativo (oxigênio singlete) que contribui para o processo de formação dos radicais lipídicos nos ácidos graxos insaturados da membrana. Essas reações dão início ao processo de peroxidação das membranas, aparecendo os sinais de necrose foliar inativação de um ou mais carregadores intermediários do transporte de elétrons. Além disso, a fixação de CO2 é interrompida, e a produção de ATP e poder redutor cessa, os quais são elementos essenciais para o crescimento das plantas.
Características gerais:
· Plantas sensíveis a esses herbicidas morrem rapidamente, pois a taxa de fixação de CO2 diminui após o tratamento;
· Não provocam nenhum sinal visível de intoxicação no sistema radicular das plantas;
· Podem ser absorvidos pelas raízes e a velocidade de absorção foliar é diferente para cada produto deste grupo; 
· Translocam-se nas plantas apenas via xilema;
· Quando aplicado em pós-emergência, requer boa cobertura foliar e adição de adjuvante, pois estes produtos podem apresentar difícil penetração foliar e não são sistêmicos;
· Possuem pressão de vapor muito baixa e por esta razão menor risco de deriva; 
· Plantas que estão se desenvolvendo em condições de baixa luminosidade são mais suscetíveis a esses herbicidas. Por apresentar menor barreira cuticular à penetração dos herbicidas e menor reserva de carboidratos;
· Atuam em sítio de ação específico, por isso é necessário fazer rotação com outros herbicidas que apresentam mecanismo de ação diferente, para evitar o aparecimento de espécies resistentes;
· Apresentam pouca ou média mobilidade no perfil do solo devido adsorção aos coloides orgânicos e minerais do solo, persistência no solo é curta e a dose aplicada varia com tipo de solo;
· Pode ocorrer efeito sinérgico quando se aplicam inibidores do fotossistema II em mistura com outros herbicidas, inseticidas ou fungicidas inibidores da colinesterase. Neste caso, pode se verificar perda de seletividade do herbicida;
· Todos os herbicidas inibidores do fotossistema II apresentam toxicidade muito baixa para mamíferos, mas afeta a base da cadeia alimentar;
Exemplos:
· Propanil – seletivo para arroz; metabolizado pela enzima arilacilamidase, que converte propanil em ácido lático; seletividade por metabolismo diferencial; utilização de inseticidas ou fungicidas carbamatos ou fosforados podem inibir a atividade da enzima; altas temperaturas também podem tornar o arroz susceptível ao herbicida; quando aplicado em subdose pode gerar plantas resistentes (plantas que não foram controladas por essa dose); gráfico explicando essa situação; 
· Diuron – seletivo para algodão; se movimenta pouco no solo; seletividade toponômica; não atinge o sistema radicular, onde é absorvido; não recomendado para solos arenosos;
· Atrazine – seletivo para milho e sorgo; metabolizam o produto, pois possuem um complexo enzimático conhecido como benzoxazinonas; transformam o herbicida a um produto não toxico para as plantas, por meio de reações de hidroxilação, dealquilação ou conjugação da molécula com polipeptídios naturais; seletividade por metabolismo diferencial;
· Metribuzin – seletivo para soja, tomate, batata, cenoura, cana (maior parte em pré-plantio, exceto cana que é em pré e pós); pouco usado para soja pois não controla o leiteiro; seletividade por metabolismo diferencial;
· Ametryn – seletivo para cana; seletividade por metabolismo diferencial (conjugação);
Herbicidas inibidores da PPO
Enzima protoporfirinogênio oxidase (PPO);
Palavras-chave: destroem a membrana celular; atividade na luz; de contato; fomesafen;
Características: 
· Herbicidas destruidores da membrana celular; causam vazamento do líquido do citoplasma; plantas com folhas manchadas; 
· Penetram por raízes, caule e folhas;
· Pouca ou nenhuma translocação na planta (DE CONTATO); necessária boa cobertura da planta para controle;
· A atividade do herbicida acontece na luz; partes da planta expostas a luz morrem rapidamente (1 a 2 dias);
· Persistência no solo varia entre os herbicidas desse grupo;
· Incorporação ao solo diminui a ação desses herbicidas, devido a maior sorção aos coloides do solo;
· Poucos relatos de plantas daninhas que se tornaram resistente;
· Toxicidade para pássaros e mamíferos é baixa; para peixes é de baixa a moderada; 
Mecanismo de ação:
Atividade desses herbicidas é expressa por necrose foliar da planta tratada em pós-emergência, após 4-6 horas de luz solar. Os primeiros sintomas são manchas verde-escuras nas folhas, dando a impressão de que estão encharcadas pelo rompimento da membrana celular e derramamento de líquido citoplasmático nos intervalos celulares. A esse sintoma segue-se a necrose. 
Exemplos:
· Fomesafen – seletivo para soja e feijão; recomenda-se observar um intervalo mínimo de 150 dias entre a aplicação do fomesafen e a semeadura de milho e/ou sorgo; controla grande número de espécies de folhas largas; recomendado para pós-emergência; deve-se adicionar adjuvante à calda;
Herbicidas Inibidores do Fotossistema I
Palavras-chave: dessecantes; não seletivos; de contato; tóxico; capitação de elétrons; formação de radicais livres; gramoxone (paraquat); gramoxil (diuron+paraquat);
Herbicidas derivados da amônia quaternária, largamente utilizados como dessecantes em pré-colheita de diversas culturas no plantio direto de outras, e, em aplicações dirigidas a diversas culturas em várias partes do mundo. 
Características:
· São cátions fortes, dupla carga positiva na molécula; 
· Ligam-se nas cargas do solo, tornando-se inativos; ficam aderidas ao solo por muito tempo;
· Rapidamente absorvidos pelas folhas; não são seletivos; não translocam na planta - DE CONTATO;
· Produto ideal para anteciparcolheita de soja e feijão – desfolhantes;
· Toxicidade alta ou muito alta para mamíferos; causa reação em qualquer organismo vivo; 
· Em caso de acidente, não lavar; passar solo; 
· Quando aplicado durante a noite, ocorre penetração em profundidade; 
· Tem pouca deriva;
· Mistura de paraquat com diuron para que a reação seja mais lenta; o produto terá mais tempo de difundir no tecido (inibidor de FSI e FSII);
· Impede a formação do NADPH, “pegando” os elétrons;
diuron reduzir fluxo de eletron para nao ocorrer acumulo de peroxido de forma rapida 
deixa residuo no grão
Os herbicidas paraquat e diquat são herbicidas do tipo bipiridiluns, que apresentam como local de ação o fotossistema I, na fase luminosa da fotossíntese; portanto, na membrana do cloroplasto. Quando o elétron é transferido da ferrodoxina para o NADP ocorre a ação dos herbicidas biripidiluns. Sendo estes herbicidas cátions muito fortes desviam o elétron destinado ao NADP para o herbicida, reduzindo o mesmo (seriam utilizados para reduzir o NADP para NADPH2). O herbicida no estado reduzido é instável, de tal maneira que volta ao seu estado normal reduzido, cedendo o elétron para uma molécula de O2. A molécula de O2 juntamente com o elétron cedido pelo paraquat reduzido é chamada de radical livre (superóxido). O superóxido rapidamente se condensa com uma molécula de água, formando H2O2 (água oxigenada), sendo a água oxigenada um potente destruidor de membrana, através da peroxidação dos lipídeos (Christoffoleti, 1997).
Mecanismo de ação:
Poucas horas após a aplicação desses herbicidas, na presença da luz, verifica-se severa injúria nas folhas das plantas tratadas (necrose do limbo foliar). Possuem a capacidade de capitar elétrons provenientes da fotossíntese (no fotossistema I) e formar radicais livres. Os radicais livres formados não são os agentes responsáveis pelos sintomas de intoxicação observados, pois são instáveis e rapidamente sofrem a auto-oxidação. Durante o processo de auto-oxidação são produzidos radicais de superóxidos, que pela dismutação formam o peroxido de hidrogênio. Esse composto e os superóxidos, na presença de Mg, reagem, produzindo radicais hidroxil, que promovem a degradação rápidas das membranas (peroxidação de lipídeos), ocasionando o vazamento do conteúdo celular e a morte do tecido (seca da planta). 
Exemplo:
· Gramoxone - paraquat: inativado ao entrar em contato com o solo; lixiviação é nula; pode ser usado: como dessecante para plantio direto; em aplicação dirigida em plantas daninhas de algumas culturas; como dessecante em pré-colheita (não prejudica qualidade de semente); soja louca; para limpeza de áreas não cultivadas; quando aplicado a noite pode agir em profundidade; 
· Gramoxil – diuron+paraquat: usado para dessecação de plantas daninhas em estádios iniciais de desenvolvimento; jato dirigido para controle de daninhas infestando café; não tem eficiência em plantas de propagação vegetativa; pode deixar resíduos em sementes, pois o diuron inibe a transferência de elétrons no interior do cloroplasto (inibidor do FSII), permite que o paraquat penetre em maior profundidade na planta, podendo atingir o grão (agindo da mesma forma que o paraquat aplicado sozinho no período da noite); 
Herbicidas inibidores da Acetolactato Sintase (ALS)
Palavras-chave: aminoacidos ramificados; síntese proteica; sistêmicos; enzima P450 mono oxigenasse; persistentes; nicosulfuron; Clearfield; Only;
As sulfonilureias inibem a síntese dos chamados aminoácidos ramificados (leucina, isoleucina e valina), com a inibição da enzima Acetolactato Sintase (ALS). Essa inibição interrompe a síntese proteica, que, por sua vez, interfere na síntese do DNA e no crescimento celular. As plantas sensíveis tornam-se cloróticas, definham e morrem no prazo de 7 a 14 dias após o tratamento. 
Herbicidas do grupo sulfonilureias inibem a síntese dos aminoácidos ramificados, como leucina, isoleucina e valina, por inibição da enzima Aceto Lactato Sintase (ALS), enzima chave na síntese de tais aminoácidos. Esta enzima participa de duas rotas metabólicas nos plastídios de tecidos jovens de plantas e produzem os três aminoácidos ramificados. A enzima catalisa a reação para produção acetohidroxibutirato, o precursor de isoleucina, através da reação entre piruvato e cetobutirato. A ALS também catalisa a reação de duas moléculas de piruvato para formar acetolactato, o qual é precursor de valina e leucina. Quando aplicado herbicida com este mecanismo de ação, ocorre o bloqueio da síntese de proteínas,da divisão celular e da síntese de DNA e o crescimento celular. As plantas sensíveis tornam-se cloróticas, definham e morrem, no prazo de 7 a 14 dias após o tratamento. Arroz: Metsulfuron-methyl Algodão: Pyrithiobac-sodium Feijão: Imazamox Milho: Nicosulfuron Cana-de-açúcar: Halosulfuron; flazasulfuron Soja: Imazaquim , imazathapyr Trigo: Imazethapyr, Metsulfuron-methy.
Características:
· Alguns são ativos em doses extremamente baixas (em gramas);
· Produtos SISTÊMICOS (translocados via xilema e floema);
· Pouco tóxicos para mamíferos, pois não possuem essa rota;
· A maioria apresenta bom controle de muitas espécies de folhas largas; outros possuem ótima atividade contra gramíneas;
· Altamente especifico para essa enzima; aparecimento de plantas daninhas resistentes;
· Seletividade muito associada a presença da enzima P450 mono-oxigenase (via de degradação);
· Alguns com persistência longa;
· São vários grupos químicos;
· São ativos tanto em aplicações foliares quanto em aplicações no solo;
Exemplos:
· Nicosulfuron: grupo das sulfonilureias; utilizado na cultura do milho, em pós-emergência em área total; controla gramíneas e dicotiledôneas; pode ser aplicado misturado no tanque com atrazine, aumentando o espectro de controle; há híbridos de milho com diferentes níveis de tolerância a esse herbicida no mercado; a mistura com inseticidas carbamatos ou fosforados pode torná-lo não seletivo ao milho; 
Clearfield:
· Como produziu os arrozes Clearfield? O arroz Clearfield é obtido através seleção de cultivares que resistem a aplicação de doses do herbicida Only. Esse cultivarem são propagados posteriormente e colocados no comércio (método convencional de melhoramento);
· Problema: os herbicidas seletivos para cultivares Clearfield deixam grande residual no solo. Por esse motivo, o plantio subsequente deve ser novamente de um cultivar Clearfield, para que esse residual do solo não cause problema. Isso acaba por criar resistência em plantas daninhas presentes na área. O ideal é que ocorra rotação do mecanismo de ação;
O sistema “Clearfield” de produção de arroz irrigado consiste no uso de cultivares de arroz portadoras de genes que conferem resistência aos herbicidas do grupo químico das imidazolinonas. Esta característica foi obtida, inicialmente, através de mutação induzida e transferida para cultivares e híbridos comerciais através do melhoramento genético convencional. Esta tecnologia constitui uma alternativa promissora para o controle de arroz vermelho. Only (imazapic + imazethapyr) é o herbicida registrado e recomendado para aplicação ao arroz. O herbicida Only apresenta elevada eficiência no controle seletivo de arroz vermelho, propiciando níveis de controle superiores a 95%. Para isso, realiza-se uma aplicação em pós-emergência precoce, quando as plantas de arroz vermelho encontrarem-se no estádio de três a quatro folhas; 
https://www.agrolink.com.br/culturas/arroz/ManejoArrozVermelho.aspx
Herbicidas inibidores da EPSPs
Palavras-chave: aminoácidos aromáticos; chiquimato; SISTÊMICO; Glyphosate;
5 enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase;
Mecanismo de ação:
Plantas tratadas com esse herbicida param de crescer logo após sua aplicação. Há redução acentuada, nas plantas tratadas, dos níveis de aminoácidos aromáticos (fenilalanina, tirosina e triptofano). Foi observado aumento acentuado da concentração de chiquimato, precursor comum na rota metabólica dos três aminoácidos aromáticos. Verificou-se, então, que o ponto de ação era a enzima EPSP sintase (5 enolpiruvilchiquimato-3-fosfatosintase). Glyphosate inibe a EPSPs por competição com o substrato PEP (fosfoenolpiruvato), evitando a transformação do chiquimato em corismato. A enzima EPSPs é sintetizada no citoplasma e transportada para dentro do cloroplasto, onde atua. O glyphosate se liga a esta enzima pela carboxila do ácido glutâmico (glutamina) na posição 418 da sequência de aminoácidos. 
Alguns autores acham que a simples redução de aminoacidos e acumulação de chiquimato não seriam suficientes para a ação do herbicida. Acreditam que a desregularização da rota do ácido chiquímico resulta na perda de carbonos disponíveis para outras reações celulares na planta, uma vez que 20% do carbono das plantas é utilizado nessa rota metabólica, pois fenilalanina, tirosina e triptofano são precursores da maioria dos compostos aromáticos nas plantas.
Exemplo:
· Glyphosate: Características:
· Espectro de controle muito amplo; praticamente não há seletividade;
· Mata a planta lentamente;
· Não apresenta atividade no solo;
· Apresenta, de maneira geral, muito pouca toxicidade para animais, pois a enzima afetada é exclusiva de plantas;
· Absorção pelas plantas lentas;
· Algumas poucas espécies de plantas tornaram-se resistentes a esse herbicida; 
· Quando aplicado sobre plantas em condições de déficit hídrico prolongado, o tempo de penetração via foliar é maior; 
	Recomendações:
· Controle de plantas daninhas em áreas não cultivadas;
· Como dessecante para plantio direto;
· Na renovação de pastagens;
· Aplicações dirigidas em culturas perenes;
· Controle seletivo de plantas daninhas em culturas geneticamente modificadas – RR;
· Controle de plantas daninhas aquáticas (sem surfactantes para não prejudicar os peixes);
· Regulador de florescimento em cana;
	Sais:
· Sal de isopropilamina- Roundup Original e Transorb: formulação líquida; Transorb tem penetração foliar mais rápida, necessitando de apenas 4 horas sem chuva após a aplicação para garantir a absorção; é mais concentrado e mais tóxico; Roundup Original precisa de 6 horas sem chuva após a aplicação para garantir a absorção;
· Sal de amônia – Roundup WDG e Roundup Multiação: formulações granulares; precisa de 6 horas sem chuva após a aplicação para garantir a absorção; facilitam o transporte; mais concentrados;
· Sal potássico – Zap Qi: formulação líquida; mantém a baixa toxicidade; penetração foliar mais rápida; 4 horas sem chuva após a aplicação;
Herbicidas inibidores da Glutamina Sintetase (GS)
Palavras-chave: destruição da epiderme de folhas; contato; Finale; tecnologia Liberty Link;
Os herbicidas inibidores da glutamina sintetase possuem ação de CONTATO e por alteração do metabolismo amônico. No primeiro caso, destroem os tecidos da epiderme das folhas e, no segundo, inibem a atividade da enzima glutamina sintetase (GS), responsável pela reação da amônia formada na célula – durante o processo de redução dos nitratos, fotorrespiração e metabolismo dos aminoácidos. 
Exemplo:
· Glufosinato de amônio (Finale) – Tecnologia Liberty Link; Finale LL seletivo para soja LL, milho LL e algodão LL; utilizado para controle de plantas daninhas que já se tornaram resistentes ao glifosato;
Herbicidas inibidores da ACCase
Palavras-chave: gramíneas; sistêmicos; célula não forma membrana; não formação de lipídeos; cartucho solta com facilidade; 
Acetil Coenzima A Carboxilase – inibidor de biossíntese de lipídeos; 
Características:
· Controlam exclusivamente gramíneas anuais e perenes; tolerados por todas as espécies não gramíneas – seletivos para cultivos de dicotiledôneas (soja, feijão, hortaliças);
· Alguns herbicidas são seletivos para culturas gramíneas – Doxon (Diclofop) para trigo;
· Translocação via xilema ou floema (SISTÊMICOS); prontamente absorvidos pelas folhagens das plantas;
· Problema com misturas; incompatibilidade com outros produtos; aplicações diferentes em intervalo de 4 a 5 dias;
· Retração no mercado em meados de 2005 devido ao surgimento da soja RR; recentemente tem novamente crescido no mercado: dessecação de milho RR para plantio direto, cultivo RR de soja e algodão;
· Resistência de plantas daninhas – capim amargoso;
· Tóxico para mamíferos, pois enzimas afetadas também estão presentes nesses; 
· Matam lentamente as gramíneas susceptíveis, requerendo uma semana ou mais para a morte completa; os sintomas incluem rápida parada do crescimento de raízes e da parte aérea e troca de pigmento das folhas dentro de 2 a 4 dias, seguida de necrose, que começa nas regiões meristemáticas e se espalha pela planta toda;
· Apresentam lenta degradação no solo;
Mecanismo de ação:
Célula deixa de formar a membrana, devido a não formação de lipídeos; inibe formação de novas células. A translocação ocorre pelo xilema e pelo floema. Em algumas horas, o crescimento das raízes e da parte aérea é paralisado. O tecido meristemático, em gemas e nós, torna-se clorótico e, depois, necrótico. Após alguns dias da aplicação, quando o tecido meristemático decai, fica aparente a disfunção da membrana. As folhas mais velhas apresentam sinais de senescência e mostram troca de pigmento.
Sintoma: após 4 ou 5 dias da aplicação, o cartucho solta facilmente ao ser puxado, como se estivesse apodrecido;
Uso: Os inibidores de ACCase, por serem graminicidas, podem ser usados para o controle de milho RR tiguera no meio de soja RR. Para isso, deve ser aplicado um inibidor de ACCase para controle do milho e o glyphosate para controle de outras plantas daninhas; (lembrando que o fluxo de germinação de milho tiguera não é uniforme pois alguns grãos permanecem na espiga, demorando mais tempo que outros para germinar); 
OBS: se for soja RR tiguera em área de milho RR, o controle deve ser feito associando glyphosate e atrazine; o fluxo de germinação da soja é mais uniforme que o do milho; 
Herbicidas inibidores da síntese de carotenoides (despigmentadores)
Palavras-chave: tecidos albinos; rota de biossíntese de carotenoides; fotoxidação da clorofila; P450; clomazone (Gamit); Permit; 
O herbicida clomazone tem sua seletividade às plantas de arroz aumentada quando as sementes recebem o protetor dietholate (Permit). O dietholate atua sobre a atividade da enzima citocromo P450 mono-oxigenase e que esta é responsável pela ativação do clomazone.
Está registrado para a cultura do arroz irrigado o protetor dietholate, que permite ao arroz tolerar doses de clomazone acima da recomendação técnica para a cultura não tratada. O uso do dietholate no tratamento de sementes confere às plantas delas oriundas tolerância a maiores doses de clomazone.
As plantas susceptíveis a esses herbicidas perdem a cor verde após o tratamento. O sintoma evidenciado pelas plantas tratadas é a produção de tecidos totalmente brancos (albinos), algumas vezes rosados ou violáceos. Estes tecidos são normais, exceto pela falta de pigmentos verdes (clorofila) e amarelos.
Os herbicidas inibidores desses pigmentos agem na rota de biossíntese de carotenoides, resultando no acúmulo de dois precursores sem cor de caroteno. A produção de tecidos albinos pelas plantas tratadas não implica que esses herbicidas inibam diretamente a síntese de clorofila. A perda de clorofila é resultado da sua oxidação pela luz (fotoxidação), devido à falta de carotenoides que a protejam da fotoxidação.
O crescimento da planta continua por alguns dias, contudo, devido a falta de clorofila, a planta para de crescer e começam a surgir manchas necróticas. É importante salientar que esses herbicidas não têm efeito sobre carotenoides sintetizados antes de sua aplicação. Nesse caso, os tecidos não se mostram branco imediatamente, e, devido à necessidade de renovação dos carotenoides, desenvolvem manchas cloróticas que progridem para necrose.
Os herbicidas inibidores de pigmentos são usados para controle seletivo de plantas daninhas gramíneas, anuais e perenes, e de folhas largas nas culturas de algodão, arroz, cana-de-açúcar, fumo e soja. 
Clomazone (Pré-herbicida) - molécula inativa Enzima P450 Molécula ativa 
O tratamento de sementescom o Permit (dietholate) inativa a P450, impedido que ela ative a molécula herbicida, tornando esse herbicida seletivo para a cultura do arroz. 
FIT 320 – 2ª prova – 2016/2 Bruna Morais Horta – Agronomia UFV 2013