Um dos sinais nos mecanismos de regulação de crescimento e desenvolvimento. Orientação das folhas (intensidade e ângulo da luz)

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1 FITOCROMO 03/1

2 QUAL O PAPEL DA LUZ NOS VEGETAIS? Um dos sinais nos mecanismos de regulação de crescimento e desenvolvimento Orientação dos cloroplastos nas células Orientação das folhas (intensidade e ângulo da luz) Floração (duração da luminosidade diária fotoperiodismo) Germinação 03/2

3 LUZ Fonte de energia da qual todos os seres vivos dependem Nos vegetais, atua não somente no processo da Fotossíntese! Atua no crescimento dos vegetais. Estas crescem em direção a luz. o Qual o estímulo ambiental envolvido? o Como o estímulo é percebido? o Quais são os processos envolvidos para produzir a resposta apropriada? 03/3

4 MORFOGÊNESE Modelagem dos sistemas biológicos (células, tecidos, órgãos, organismos), é ditada por um tipo especial de campo mórfico, a traduzir-se pelos campos morfogenéticos O desenvolvimento de um ser multicelular consiste no conjunto de alterações sofridas ao longo de todo o seu ciclo de vida, implicando diferenciações morfológicas e químicas complexas. Este processo designa-se morfogénese, iniciando-se com a célula reprodutora e terminando no indivíduo adulto. 03/4

5 FOTOMORFOGÊNESE Morfogênese dependente do estímulo luminoso Resultado da interação entre luz (intensidade e duração) e matéria viva LUZ Utilizada como um sinal e não como fonte de energia, como na fotossíntese Para os vegetais superiores, a fotorregulação foi demonstrada para todas as fases do ciclo de vida Processo básico da Fotomorfogênese Percepção e transmissão do sinal Percepção através de um sistema fotossensorial (fotorreceptor) 03/5

6 FOTORRECEPTORES Para que ocorra uma resposta fotorregulada: Entrada de sinal (luminoso) Absorção de luz por um fotorreceptor Transmissão do sinal na cadeia Processos de pós-transmissão Expressão da resposta (ativação dos genes pela luz) Fotorreceptores Fitocromo Criptocromo Fotorreceptor UV-B Fototropinas 03/6

7 FITOCROMO Fotorreceptor mais bem estudado na mediação de processos fotomorfogenéticos O que é o fitocromo? Pigmento envolvido na regulação processos do crescimento e desenvolvimento durante a vida da planta Controla processos morfogenéticos Germinação Floração Ocorrem vários genes para fitocromos (em Arabidopsis thaliana foram identificados 5 genes) 03/7

8 FITOCROMO - histórico Flint e McAlister (1935) germinação de sementes de alface requer luz Estimulada por luz vermelha ( nm) Inibida pelo vermelho-extremo ( nm) Borthwick e Hendricks (1945) lampejos de V e VE. Efeito estimulatório de V poderia ser revertido por VE. Efeito final= último tipo de luz empregada Floração há necessidade de um período mínimo de obscuridade para induzir floração. Lampejo de VE inibe pigmento foi chamado de FITOCROMO 1964 pigmento ligado à proteína (propriedades perdidas após fervura) 03/8

9 FITOCROMO - características Pigmento verde-azulado (máximas de absorção no azul e no vermelho) Cromoproteína solúvel em água Peso molecular (125 kd) Possui duas formas: Fv é azul e Fve é esverdeada 03/9

10 FITOCROMO - características Ocorre Fotoconversão de Fv em Fve No escuro, tecidos vegetais sintetizam fitocromos na forma Fv pico máximo de absorção em 667nm forma Fve absorve ao máximo em 730nm Fv + luz vermelha = Fve (forma fotoativa) 03/10

11 REAÇÃO DE FOTOCONVERÇÃO Fv 660nm (luz vermelha) 730nm (luz vermelho-extremo) Fve 03/11

12 ESTRUTURA DO FITOCROMO 03/12

13 FITOCROMO - características Pigmento ocorre em concentrações baixas Um lampejo de V ou VE converte o pigmento em outra forma Interferência de outros pigmentos in vitro Espectofotômetro mede absorção 03/13

14 FITOCROMO -características Presente em todas as plantas Sintetizado na forma Pv Luz vermelha inibe síntese de fitocromo (transcrição de m- RNA), efeito eliminado por VE Quantidade depende de: Hora do dia Latitude, estação do ano Localização da planta no ecossistema Posição da folhas no vegetal 03/14

15 Espectro de absorção do Fitocromo Fv Fve 03/15

16 FITOCROMO - reações I II IV III 03/16

17 Espectro luminoso 03/17

18 03/18

19 MECANISMO QUE REGULA E TRANSPORTA A INFORMAÇÃO 03/19

20 FITOCROMO ocorrência e localização Ocorrência Angiospermas Gimnospermas Algas verdes Hepáticas Pteridófitas Provavelmente em todas as plantas clorofiladas Localização Em toda a planta, maior concentração meristema apical do caule Associado a membranas 03/20

21 Túnica (protoderme) 03/21

22 FITOCROMO onde atua (resposta fisiológica) Respostas fotoperiódicas fotomorfogenéticas Iniciação da floração Indução de dormência em gemas Formação de tubérculos Respostas fotomorfogenéticas não fotoperiódicas Aparecimento de clorofila em plantas estioladas Germinação de sementes Fotorrespostas não morfogenéticas Síntese de antocianinas Indução de certas enzimas 03/22

23 03/23

24 03/24

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