16) Quanto à luz azul responda: a) Como foi possível ter conhecimento que há tipos independentes de resposta à luz azul (movimento estomático e f...

16) Quanto à luz azul responda:


a) Como foi possível ter conhecimento que há tipos independentes de resposta à luz azul (movimento estomático e fototropismo), que consequentemente são mediados por mais de um tipo de fotoreceptor? Nesta questão é preciso citar a Arabidopsis. As descobertas dos diferentes receptores de luz azul foram possíveis graças à produção de mutantes por manipulação genética, como de Arabidopsis e de tabaco. Tais mutantes podem possuir um gene que deixou de ser expresso ou teve sua expressão muito aumentada no mutante. E quando se conhece a proteína que esse determinado conjunto de genes codifica, pode-se começar a inferir sobre quais substâncias estariam envolvidas com determinadas funções na planta. Assim, um mutante de Arabidopsis que não converte violaxantina em zeaxantina possui estômatos incapazes de responder à luz azul. Entretanto, observa-se que esse mutante cresce normalmente em direção a uma fonte de luz – fototropismo. Trata-se de tipos independentes de resposta à luz azul (movimento estomático e fototropismo), e, consequentemente, mediados por mais de um tipo de fotoreceptor.
b) De que forma as plantas se movimentam em resposta à luz? Explique o experimento de Darwin, complementando com os conhecimentos atuais e citando a substância relacionada a este movimento e onde se localiza na planta. Há séculos notou-se que as plantas cresciam em direção à luz (fototropismo), mas foram Charles Darwin e seu filho Francis, por volta de 1880, que demonstraram que o local de percepção da luz e o de crescimento diferenciado são distintos. Eles fizeram isso através de uma experiência com ápice de coleóptilo, os Darwin demonstraram que o local de percepção da luz é o ápice do coleóptilo. Ao removê-lo, a planta perde a capacidade de se curvar em direção à luz. E nem é preciso cortá-lo, se o cobrirmos, a planta também não se curva mas, se cobrirmos o restante do coleóptilo, exceto o ápice, o movimento de curvatura em direção à luz (fototropismo) não será afetado. Na primeira década do século passado, mais experiências mostraram que a substância responsável pelo movimento podia atravessar um bloco de ágar. A substância responsável pela curvatura em direção à luz pode, ainda, ser armazenada em blocos de ágar e estimular a curvatura de outro coleóptilo. A substância armazenada no bloco de ágar precisa passar para o lado sombreado para produzir a resposta. Em meados de 1930, foi determinada a estrutura química da substância responsável pelo fototropismo – o ácido 3-indolacético, um tipo de auxina.
c) O que é a fototropina, qual sua relação com o fototropismo e a luz azul? E quais as hipóteses do que ocorre após sua ativação (diferencie-as explicando com base nos experimentos)? Uma proteína quinase, denominada fototropina, era responsável por produzir a curvatura em direção à luz em hipocótilos de Arabidopsis e em coleóptilos de aveia. Essa proteína é autofosforilada em resposta à luz azul, desencadeando a resposta fototrópica. A hipótese atual (conhecida como Modelo de Cholodny-Went) é a de que o gradiente de fototropina, fosforilada no ápice do coleóptilo, induz primeiro um movimento lateral da auxina em direção ao lado sombreado. Posteriormente, a auxina se move em direção à base, ao longo do lado sombreado do coleóptilo. As células desse lado começam a alongar-se, enquanto as do lado iluminado não. Assim, ocorre um crescimento diferenciado e a planta se curva em direção à luz. Outra hipótese é a de que a auxina seria degradada do lado iluminado, à medida que fosse d