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1 Regulação do crescimento e desenvolvimento vegetal: Fatores internos de controle LCE SLC0622- Biologia

2 Hormônios Vegetais ou Fitormônios: fatores internos de controle Regulam o desenvolvimento e o crescimento Do grego horman estimular, crescer São compostos orgânicos produzidos em diferentes partes da planta que, em baixas concentrações, promovem, inibem ou modificam qualitativamente o crescimento

3 Hormônios Vegetais ou Fitormônios São efetivos em quantidades extremamente pequenas; Geralmente encontram-se inativos na forma conjugada e cuja hidrólise os libera na forma ativa. Difícil estudo: Efeitos de diferentes hormônios se sobrepõem Podem ser antagônicos Efeitos sinergísticos Efeitos variam com as concentrações (sensibilidade)

4 Efeitos variam com as concentrações e com diferenças na sensibilidade

5 Reguladores de crescimento = Substâncias sintéticas nas Plantas tem efeitos semelhantes aos Hormônios Hormônios Clássicos : cinco grupos de substâncias, porém há sinais químicos adicionais Auxinas Giberelinas Citocininas Etileno Ác. abscísico Outros sinais químicos: jasmonatos, ácido salicílico; óxido nítrico; poliaminas

6 Experimento de Charles e Francis Darwin, 1881 Conclusão: Quando plantas são expostas a uma luz lateral, alguma influência é transmitida do ápice para as regiões inferiores, causando a curvatura desta última. Conclusão: Boysen- Jensen (1913) A influência deveria certamente ser de origem química, embora seu modo de atuação ainda permanecesse obscuro

7 Went, 1926 A substância foi chamada Auxina (auxein gr.= aumentar) auxina vegetal: Ácido 3-indolilacético (AIA) (naturalmente ocorrente) e a principal auxina natural Principal efeito: Promove o crescimento pelo alongamento celular Auxinas sintéticas: ANA (desenvol. raiz caule cortados) e 2,4-D (herbicida)

8 Auxinas Síntese: em baixos níveis em todos os tecidos, mas principalmente meristema apical caulinar, folhas jovens, frutos e nas sementes em desenvolvimento. Translocação: via células do parênquima do floema e câmbio vasc. transporte polar (unidirecional) em direção à base, nos caules e folhas. Na raiz, há transporte em direção à extremidade, via floema, e basípeto na epiderme e córtex. Auxinas sintéticas

9 Distribuição da auxina na raiz Fonte:

10 Auxinas Alteração da parede celular e conseqüente expansão Hipótese do crescimento ácido Auxina Bomba de prótons (H + ) (membrana plasmática) Fluxo de íons (H + ) (Parede celular) Acidificando-a Ativação de enzimas Parede celular flexível; pode esticar quando a água acumula-se no vacúolo

11 Efeito do AIA no desenvolvimento do fruto aquênio Desenvolvimento normal Aquênios removidos Estimula o desenvolvimento dos frutos Aquênios removidos e aplicação de AIA (AIA produzidos nas sementes)

12 Dominância Apical

13 Dominância Apical

14 Auxinas Ainda, a auxina estimula a divisão das células cambiais (forma tecidos vasculares secundários) e promove o aparecimento de raízes adventícias em estacas.

15 Citocininas ( ) Indução da divisão de células vegetais em cultura de tecidos Skoog (1954) Substância ativa na água de coco, capaz de promover o crescimento contínuo de calos em meio de cultura Dificuldade de extração Pequenas quantidades Miller (1956) Isolou produto de DNA degradado agente indutor de divisão celular Cinetina (1963) Primeira citocinina natural (isolada de milho) Zeatina

16 Citocininas São estruturalmente similares a adenina

17 Citocininas Produção principalmente nos ápices das raízes. Ainda pode ser encontrada (não necessariamente sintetizada) em regiões de divisão ativa em sementes, frutos, folhas Translocação via Xilema (das raízes para os caules) Efeitos: promovem divisão e diferenciação celular Citocininas e auxinas interagem no controle da Dominância apical (ação antagônica) Levam a atraso na senescência das células nas folhas A razão citocinina/auxina regula a produção da raiz e caule na cultura de tecidos.

18 Divisão e diferenciação da célula Cultura de tecidos

19 BA= citocinina sintética NAA= auxina Fonte:

20 Giberelinas Kurosava (1926) Doença do arroz doença das plantinhas loucas Diminuição do rendimento Causa Fungo (Gibberella fujikuroi) produzia Giberelina Yabuta (1934) Purificou giberelinas A e B do fungo Artigo em japonês e II Guerra Mundial Mais de 125 giberelinas descobertas e todas tem a mesma estrutura básica 1956 = isolamento da 1a giberelina vegetal (feijão)

21 Giberelinas Produção Meristemas apicais (tecidos jovens do caule) Em sementes em desenvolvimento Translocação provavelmente pelo Xilema e Floema Efeitos: Rápido alogamento do caule na floração (indução da divisão e alongamento) Estimula o florescimento (plantas de dias longos e bienais) Substitui as necessidades de frio p/ floração Afeta o desenvolvimento dos frutos induz germinação de sementes (quebra de dormência)

22 Efeito da giberelina em planta anã Desenvolvimento dos frutos Com GA3 Sem GA3 Com GA3

23 Uso comercial de giberelinas uva Thompson seedless (sem e com GA3)

24 Etileno Hormônio gasoso Produto natural do metabolismo Atua em concentrações muito baixas participa da regulação dos processos: - Crescimento - Desenvolvimento - Senescência Seus efeitos nos vegetais foram percebidos no século 19 (1901) Etileno componente ativo do gás de iluminação Causava os efeitos

25 Etileno Produção Na maioria dos tecidos em resposta ao estresse Frutos maduros Tecidos senescentes Translocação Não exige atividade metabólica p/ transporte Efeitos: É feito por difusão a partir do local de síntese Senescência (incluindo amadurecimento dos frutos) (principal papel) Inibição do alongamento celular Promove a germinação Resposta do vegetal a ferimento e/ou invasão de patógenos Mudanças fisiológicas ( Efeito dominó ) Indução da abscisão folhas, flores e frutos

26 Etileno

27 Etileno

28 Descoberto em 1963 Ácido abscísico Composto por um anel de 6 carbonos com um número variado de radicais Denominação foi infeliz... ABA está envolvido mais na dormência Produção Transporte Em vários tecidos: nas folhas maduras e nas raízes principalmente em resposta ao estresse hídrico; e em sementes Tecidos vasculares Efeitos Dormência das sementes e em gemas Fechamento os estômatos em resposta ao estresse hídrico

29 Mutante vivíparo de milho (não produz ABA) Fonte:

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