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Hormônios vegetais Livro: Super Teria 7 BB. 13 Professora: Bárbara 1. Características gerais 2. Auxinas 3. Giberelinas 4. Citocininas 5. Etileno 6. Ácido abscísico 1. Características gerais Hormônio (no grego, horman), significa “excitar”, entretanto existem hormônios inibitórios, por isso, é mais conveniente considerá-los reguladores químicos. Os hormônios vegetais (ou fitormônios) são ativos em quantidades muito pequenas e atuam no próprio local de produção ou são transportados a outras regiões onde produzem respostas fisiológicas específicas nas plantas: germinação das sementes, crescimento, floração, amadurecimento de frutos, etc. 1. Características gerais Ocasionalmente, um mesmo tecido ou órgão, como as folhas, produz diversos fitormônios. É comum também que diferentes fitormônios desencadeiem as mesmas respostas, embora apresentem uma ou mais ações principais. Observe os principais fitormônios e como eles atuam. ✓ Auxinas e giberelinas: promovem o alongamento celular. ✓ Citocininas: estimulam a divisão celular. ✓ Etileno: estimula o amadurecimento de frutos e a abscisão (queda) de folhas e de frutos. ✓ Ácido abscísico: determina a dormência de sementes e de gemas. 2. Auxinas As auxinas, principais hormônios das plantas, são produzidas principalmente na região apical do caule, nas folhas jovens e em sementes em desenvolvimento, sendo distribuídas por um transporte polarizado, isto é, do ápice para o resto do corpo da planta. A principal atividade das auxinas está relacionada ao crescimento, ao atuar sobre a parede celular, provocando sua elongação ou distensão. De forma geral, os efeitos das auxinas sobre os diferentes órgãos vegetais são muito diversificados e, dependendo do órgão onde as auxinas estão atuando e de sua concentração, podem ser completamente inversos. 2. Auxinas Em 1926, o pesquisador holandês Fritz Went (1903-1990) relatou a descoberta das auxinas (do grego auxein, “crescer”), hormônios vegetais relacionados com o crescimento das plantas. Os ápices de coleóptilos de aveia foram seccionados e colocados, em seguida, sobre blocos de ágar, substância gelatinosa obtida de algas. Depois de algumas horas, os blocos de ágar foram apoiados sobre as extremidades livres dos coleóptilos decapitados, deslocados para um dos lados. Com o tempo, Went observou que eles se curvavam para o lado oposto àquele sobre o qual cada bloco de ágar repousava. 2. Auxinas Went concluiu que alguma substância química produzida pelo ápice passava para o ágar e deste para o coleóptilo decapitado, promovendo sua curvatura. Ele deu o nome de auxina a essa substância, posteriormente identificada como o ácido indolacético (AIA). As auxinas promovem o crescimento estimulando a divisão celular e, mais frequentemente, determinando a distensão celular por meio do aumento da elasticidade da parede celulósica; 2. Auxinas As auxinas promovem o crescimento estimulando a divisão celular e, mais frequentemente, determinando a distensão celular por meio do aumento da elasticidade da parede celulósica; 2. Auxinas Quando uma semente de milho ou de outra gramínea germina, emerge dela uma haste verde tubular denominada coleóptilo, dentro da qual estão as folhas e o caule jovem. Se o ápice do coleóptilo for removido, ele não crescerá. Se um coleóptilo recebe iluminação lateral, o ápice curva-se no sentido da luz. No caso de o coleóptilo ser cortado e examinado ao microscópio, nota- se que a face não iluminada do ápice tem células mais distendidas, que apresentaram maior crescimento. Para determinar qual região da planta é sensível à luz, iluminam-se quatro grupos de coleóptilos, preparados de modos diferentes. 2. Auxinas Dominância apical: As auxinas, além de promoverem o processo de distensão celular, quando distribuídas caule abaixo, também inibem o desenvolvimento das gemas laterais, localizadas nas axilas das folhas, que ficam em estado de dormência. Essa inibição ocorre devido à elevada concentração de auxina na região das gemas laterais e recebe o nome de dominância apical, pois a auxina causadora desse processo é produzida na gema apical. (A) Representação de uma planta intacta, na qual a gema apical produz a auxina, hormônio que inibe as gemas laterais das axilas foliares. A pequena gema lateral crescente está longe da gema apical, assim, quanto mais longe dela estiver, menor será a dominância apical. (B) A retirada da gema apical promove diminuição no teor de auxina ao longo do caule. Com isso, o efeito da dominância apical desaparece e ocorre a formação de novos ramos, a partir do desenvolvimento das gemas laterais localizadas nas axilas das folhas. Por isso se faz a poda. 2. Auxinas Queda das folhas: A queda das folhas ou abscisão foliar pode ser controlada pela variação na produção de auxinas e do hormônio gasoso etileno. A abscisão ocorre quando existe queda na produção de auxinas e aumento na produção de etileno nas folhas. Esse fenômeno ocorre principalmente em plantas que enfrentam invernos rigorosos. Representação do processo de abscisão foliar. (A) Folha na qual o teor de auxina é elevado e a camada de abscisão não se forma. (B) Conforme a folha envelhece, o teor de auxina diminui e a camada de abscisão se forma na base do pecíolo. (C) A ruptura da camada de abscisão desprende a folha do caule. 2. Auxinas Formação de frutos: Após a fecundação, as sementes em desenvolvimento produzem auxinas, que estimulam o crescimento do ovário. Quando auxinas são aplicadas a flores antes da fecundação, os ovários crescem e originam frutos partenocárpicos, que não têm sementes. 2. Auxinas Formação de raízes adventícias: Muitas plantas se propagam vegetativamente, ou seja, sem a participação de sementes, a partir de pequenos fragmentos do caule (estacas) ou até mesmo das folhas. Entretanto, para que esses fragmentos se desenvolvam em novas plantas, é necessária a formação de raízes adventícias. A mandioca e a cana-de-açúcar, por exemplo, são plantadas naturalmente por meio de estacas de caule. Nessas espécies, as auxinas presentes no segmento do caule estimulam a formação de novas raízes adventícias. A aplicação de concentrações adequadas de auxinas em mudas estimula a formação de raízes. Sem aplicação de auxinas (A). Com aplicação de auxinas (B). 3. Giberelinas Desde o século XIX, agricultores japoneses deparavam com um sério problema: muitos pés de arroz apresentavam crescimento exagerado, tornavam-se muito frágeis e quebravam-se. O esclarecimento da causa dessa moléstia culminou com a descoberta de um novo fitormônio. Em 1926, o cientista japonês Eiichi Kurosawa constatou, nas plantas afetadas, a presença de fungos da espécie Gibberella fujikuroi. Verificou-se que a transferência de fungos para plantas sadias ou a aplicação de extratos de cultura dessa espécie em plantas sadias também estimulava o crescimento anormal. Desses extratos, isolou-se um fitormônio, que foi denominado giberelina. Fungos do gênero Gibberella são obtidos de plantas de arroz com crescimento excessivo. Transferidos para plantas normais, os fungos desencadeiam crescimento exagerado, tornando-as frágeis (A). Os fungos são cultivados em laboratório, em meio nutritivo. Quando extratos desse meio de cultura são filtrados e aplicados em plantas normais, ocorre o crescimento exagerado, sugerindo a existência de alguma substância liberada por eles (B). 3. Giberelinas Verificou-se também que as plantas em geral, e não apenas esses fungos, produzem esses fitormônios. As giberelinas são produzidas nos mesmos locais que as auxinas; foram detectadas em meristemas apicais, em folhas jovens e nos embriões em desenvolvimento. Suas principais ações são: ✓ estimular o alongamento celular; ✓ estimular a floração; ✓ promover o desenvolvimento dos frutos (inclusive a partenocarpia); ✓ quebrar a dormência de gemas e de sementes. 4. Citocininas Na década de1950, alguns pesquisadores, trabalhando com culturas de tecidos de tabaco, verificaram que o fornecimento de nutrientes não era suficiente para promover as divisões celulares e o desenvolvimento das plantas. Acrescentando, porém, extratos de leveduras ou água de coco às culturas, observaram que as células passaram a dividir-se intensamente, sugerindo a existência de substâncias estimuladoras de divisão celular no material acrescentado. Posteriormente, tais substâncias foram denominadas citocininas (de “citocinese”, o evento final da divisão celular). Atualmente, com o uso de citocininas e outros fitormônios, plantas inteiras são obtidas rapidamente, a partir de uma única célula vegetal, preservando-se características genéticas desejáveis. 4. Citocininas As citocininas atuam em associação com auxinas. A produção de citocininas se dá principalmente no meristema da raiz, e seu transporte é efetuado pelo xilema. Esses hormônios estimulam não só a divisão celular, como também: ✓ o crescimento foliar e o retardamento da senescência (ou envelhecimento) foliar; ✓ a germinação; ✓ a floração; ✓ o desenvolvimento de frutos. 4. Citocininas Quando um fragmento de uma planta, como um pedaço de parênquima, por exemplo, é colocado em um meio de cultura contendo todos os nutrientes essenciais à sua sobrevivência as células podem crescer mas não se dividem. Se adicionarmos apenas citocinina a esse meio, nada acontece, mas se adicionarmos também auxina, as células passam a se dividir e podem se diferenciar em diversos órgãos. O tipo de órgão vegetal que surge em uma cultura de tecidos vegetais depende da relação entre as quantidades de citocinina e auxina adicionadas ao meio. Quando as concentrações dos dois hormônios são iguais, as células se multiplicam mas não se diferenciam, formando uma massa de células denominada calo. Se a concentração de auxina for maior que a de citocinina, o calo forma raízes. Se, por outro lado, a concentração de citocina for maior do que a de auxina, o calo forma brotos. 5. Etileno Há séculos, os chineses aprenderam que os frutos amadureciam mais rapidamente quando colocados em câmaras onde se queimava incenso. Ao longo do tempo, outras observações foram feitas, tais como: ✓ laranjas produzem um gás que promove o amadurecimento de bananas; ✓ maçãs produzem uma substância volátil que inibe o desenvolvimento das gemas de batatas; ✓ plantas próximas a postes de iluminação a gás apresentam acentuada queda de folhas. Essas observações levaram os botânicos a suspeitar da existência de uma substância gasosa, mais tarde identificada como etileno, liberada em determinadas combustões e também pelas plantas. Além de sua ação no amadurecimento de frutos e na abscisão foliar, o etileno está relacionado com a floração em algumas espécies. 5. Etileno O etileno é produzido praticamente por todos os órgãos das plantas (exceto pelas sementes), sendo liberado em maior quantidade em regiões feridas. Daí o costume de riscar a casca de mamões ainda verdes, que são posteriormente envolvidos com jornais. Com esse procedimento, há maior liberação do gás, que é retido pelo envoltório de jornal e acelera o amadurecimento. 6. Ácido abscísico O ácido abscísico é um inibidor do crescimento produzido nas folhas, no caule e na coifa da raiz, e transportado pelo interior dos vasos condutores (xilema e floema). É o grande responsável pela dormência de gemas e sementes, que ficam impedidas de germinar até que seu teor de ácido abscísico diminua. Estresse hídrico - induz o fechamento de estômatos, aumento do sistema radicular e diminuição do crescimento foliar. 7. Ação dos fitormônios no ciclo de vida das plantas Exercício resolvido (Enem) A produção de hormônios vegetais (como a auxina, ligada ao crescimento vegetal) e sua distribuição pelo organismo são fortemente influenciadas por fatores ambientais. Diversos são os estudos que buscam compreender melhor essas influências. O experimento seguinte integra um desses estudos. O fato de a planta do experimento crescer na direção horizontal, e não na vertical, pode ser explicado pelo argumento de que o giro faz com que a auxina se a) distribua uniformemente nas faces do caule, estimulando o crescimento de todas elas de forma igual. b) acumule na face inferior do caule e, por isso, determine um crescimento maior dessa parte. c) concentre na extremidade do caule e, por isso, iniba o crescimento nessa parte. d) distribua uniformemente nas faces do caule e, por isso, iniba o crescimento de todas elas. e) concentre na face inferior do caule e, por isso, iniba a atividade das gemas laterais. Exercício resolvido Exercício resolvido (Enem) A produção de hormônios vegetais (como a auxina, ligada ao crescimento vegetal) e sua distribuição pelo organismo são fortemente influenciadas por fatores ambientais. Diversos são os estudos que buscam compreender melhor essas influências. O experimento seguinte integra um desses estudos. O fato de a planta do experimento crescer na direção horizontal, e não na vertical, pode ser explicado pelo argumento de que o giro faz com que a auxina se a) distribua uniformemente nas faces do caule, estimulando o crescimento de todas elas de forma igual. b) acumule na face inferior do caule e, por isso, determine um crescimento maior dessa parte. c) concentre na extremidade do caule e, por isso, iniba o crescimento nessa parte. d) distribua uniformemente nas faces do caule e, por isso, iniba o crescimento de todas elas. e) concentre na face inferior do caule e, por isso, iniba a atividade das gemas laterais. Exercícios Super Atividades 4 Exercícios pág.26 à 31 Até dia 19/11 Whatsapp
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