Fisiologia do Desenvolvimento Vegetal: Giberilinas e Citocininas

Atualizado: Jul 14

GIBERILINAS


Foi observado que as plantas de arroz de uma determinada região estavam crescendo muito rapidamente e, assim, ficando fracas, doença de que foi denominada como “Bakanae” (=doença das plantinhas loucas). Após estudos, descobriram a presença de um fungo na planta que, a partir de uma toxina chamada ácido giberélico, promovia esse crescimento exagerado.


Mas a grande questão era: como uma planta responde metabolicamente à uma toxina produzida por um fungo? Posteriormente, estudos comprovaram que a planta também produz a mesma substância.


Todas as giberilinas são ácidos (apresentam um ácido carboxilico (COOH-) na cadeia) que apresentam 4 anéis (porção denominada como “esqueleto ent-giberelano” e que varia de acordo com a giberilina). São conhecidas mais de 136 espécies de giberilinas que atuam nas plantas.


Substâncias animais são utilizadas como análogas às giberilinas (tendo a mesma ação na planta), tais como estradiol (hormônio feminino, muito presente em anticoncepcional) e ecdisona (hormônio que promove a muda/ecdise em artrópodes).


Produzidas em regiões como meristema e, principalmente, pela semente, as giberilinas atuam promovendo o crescimento do embrião e o crescimento em altura da planta.


Sua produção ocorre a partir de isopentenil fosfato (IPP), um composto de 5 carbonos. Como as giberilinas costumam conter aproximadamente 20 carbonos, há a união de 4 moléculas de IPP. A primeira giberilina, isto é, a primeira fórmula a ser formada na biossíntese desse hormônio é a Giberilina-12 (Ga12).


-Papel fisiológico em embriões/semente Quando a semente é hidratada (fase 2 da germinação- embebição) ela passa a produzir Giberilina-4 e Giberilina-7. Ambas giberilinas estimulam o embrião para produzir enzimas de degradação (hidrolíticas) para “consumir” o endosperma (quebrando carboidratos, proteínas, nucleotídeos, lipídeos e direcionando para a glicólise, ciclo de krebs, cadeia transportadora de elétrons/fosforilação oxidativa, produzindo ATP para o crescimento).


Dormência de semente: imaturidade fisiológica (incapacidade de produzir giberilina), comum em plantas de regiões temperadas;


Malte: sementes de cereais pré-germinadas (choque frio para a germinação das mesmas) para fermentar e dar o teor alcoólico da cerveja;


-Papel fisiológico em plantas adultas Bolting: crescimento do caule/haste floral (comum em plantas com hábito roseta) Partenocarpia: frutos sem semente (uva) Estimula o crescimento de plantas anãs


CITOCININAS


Hormônio vegetal associado à divisão celular, presente em cultura de tecidos (quando associado com auxina, promove o crescimento). A cinetina foi a primeira citocinina a ser descoberta e uma das mais famosas é a zeatina (todas as plantas produzem).


São derivadas da adenina (base nitrogenada púrica), todas tem anel aromático (derivado da adenina). A produção (meristema do ápice radicular) desse hormônio ocorre a partir de isopentenil fosfato (IPP) e de adenosina mono-fosfato (AMP) por meio da enzima citocinina sintase.


-Efeito fisiológico Estimula a divisão celular, fazendo com que o embrião somático se torne um calamo (massa de células). Há um aumento da atividade das fosfatases (enzimas que retiram fosfato da CDK, mudando a expressão gênica para promover uma divisão celular intensa, semelhante ao que é visto em tumores animais).


Diferenciação celular •0,02 mg/L de citocinina para 2 mg/L de auxina (para produzir calamo); •Quando há um aumento na concentração de citocinina ocorre o desenvolvimento de parte aérea; •Quando há uma diminuição na concentração de citocinina ocorre o desenvolvimento de raízes


Retardamento de senescência Senescente= planta velha, sem clorofila; •Citocininas atraem nutrientes; •Citocininas diminuem radicais livres; •Evita degradação de membrana;


Dominância apical •Citocinina passa a ser o dreno fisiológico (antes era a auxina);


Germinação de sementes •Auxilia a giberilina/estimula a germinação

Enraizamento de folhas (suculentas, por exemplo).

Referências: Aulas da Professora de Fisiologia Vegetal da Universidade de Taubaté (UNITAU): Ana Almeida; Taiz, L.; Zeiger, E. Fisiologia vegetal. 5. ed., Artmed, 2013. 918 p.

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