Fisiologia Vegetal - Fitohormônios

EXERCÍCIOS AVALIATIVOS FINAIS Acadêmico a 1 Descreva o mecanismo geral de ação dos hormônios 2 Complete a tabela Fitohormônio Precursores Principais locais de biossíntese Principais funções Auxinas Meristemas apicais folhas jovens frutos e sementes em desenvolvimen to Citocininas Isopentenil adenina Giberelinas Ácido Abscísico Etileno 3 Explique a diferença entre fitohormônio na forma conjugada e na forma livre 4 Explique a hipótese ácido do crescimento a partir das auxinas 5 Comente pelo menos três consequências para plantas que sejam deficientes na produção de a ABA b Giberelinas 6 Quais as formas práticas de se aplicar etileno 7 Analise a figura abaixo Associe o que você viu de relações hídricas bem como de um determinado fitohormônio e explique detalhadamente que informações estão sendo expostas 8 Cite outras substâncias que também exercem papel de fitohormônios e aborde o papel fisiológico de pelo menos uma delas 9 Complete a tabela a seguir Fotossíntese Respiração Fotorrespiração Principal gás absorvido Principal gás liberado CO2 Organela envolvidas Cloroplasto Momento do dia em que ocorre Dia Sobre o ATP predomina a produção ou consumo 10 O oxigênio molecular O2 surgiu na atmosfera terrestre há bilhões de anos e sua presença permite que os organismos aeróbios o utilizem como aceptor de elétron terminal durante a respiração celular que proporciona um rendimento de energia superior ao da fermentação Embora necessário para o desempenho das funções celulares o O2 leva inevitavelmente à formação de radicais livres denominados espécies reativas de oxigênio EROs em eventos metabólicos As EROs ocorrem principalmente nas mitocôndrias cloroplastos e peroxissomos a Quais as principais EROs b Quais os problemas causados pelas EROs c Quais as principais enzimas relacionadas à eliminação de EROs d Quais as principais substâncias não enzimáticas relacionadas à eliminação de EROs e Como as EROs podem ser benéficas às células vegetais EXERCÍCIOS AVALIATIVOS FINAIS Acadêmico a 1 Descreva o mecanismo geral de ação dos hormônios R O mecanismo de ação dos hormônios pode ser definido por três passos a percepção do sinal a transdução e amplificação do sinal e resposta final O sinal pode ser tanto uma alteração no ambiente quando uma mudança na etapa de desenvolvimento da planta como a germinação transição de crescimento vegetativo para reprodutivo senescência entre outros Em seguida o hormônio ligase a uma proteína receptora na superfície externa da membrana plasmática Após o complexo hormônioreceptor que é específico para cada hormônio em cada célula alvo se liga a enzimas composta de fosfato Na etapa de transdução e amplificação do sinal iniciamse eventos bioquímicos e moleculares Nesta etapa o O hormônio é considerado um Mensageiro Primário por que ele identifica e inicia a mensagem original na superfície celular Outras moléculas de sinalização Ca2 Inositol trifosfato AMP cíclico etc são considerados mensageiros secundários A resposta final de cada célula para sinais identificados depende do tipo de genes a serem expressos e d concentração de moléculas de sinalização É importante saber que as vias de transdução de sinal podem envolver alterações ou não da expressão gênica da atividade enzimática 2 Complete a tabela Fitormônio Precursores Principais locais de biossíntese Principais funções Auxinas Triptofano Meristemas apicais da parte aérea folhas jovens frutos em desenvolvimento Induzir o alongamento celular induzir divisão celular em tecidos de calo na presença de citocininas promover a formação de raízes laterais em superfícies cortadas de caules induzir o crescimento de frutos partenocárpicos induzir a produção de etileno auxilia nos movimentos vegetais Citocininas Adenina aminopurina Principalmente nos ápices das raízes mas também podem ser sintetizadas em sementes em desenvolvimento e folhas jovens Induzir a divisão celular em calos na presença de auxinas promover a formação de parte aérea ou raízes em cultura de tecidos quando aplicada em proporção adequada com auxinas retardar a senescência de folhas promover a expansão de cotilédones em dicotiledôneas Giberelinas Isopentanil difosfato Folhas jovens gemas ativas e entrenós da parte aérea da planta Iniciação floral e determinação do sexo crescimento do caule regula a transição da fase juvenil para a adulta germinação de sementes Ácido Abscísico Isopentanil difosfato É sintetizado em quase todas as células que possuem cloroplastos ou amiloplastos Age como regulador negativo do crescimento da parte aérea do movimento estomático regulação da dormência e do desenvolvimento de sementes Etileno Metionina Ácido 1 aminociclopropa no carboxílico ACC Quase todos os tecidos da planta com destaque para regiões meristemáticas e nodais Está presente no amadurecimento de frutos epinastia de folhas expansão celular horizontal e crescimento lateral do caule senescência de folhas e flores abscisão 3 Explique a diferença entre fitormônio na forma conjugada e na forma livre Os fitormônios podem ser encontrados nas plantas nas formas conjugada e livre Em sua forma livre esses hormônios encontramse ativos e capazes de desempenhar seus papeis reguladores na planta além de poderem ser transportados de seus locais de síntese para todas as partes da planta Já na forma conjugada os fitormônios estão ligados a açúcares e aminoácidos como por exemplo a glicose ou aminas em sua forma conjugada os hormônios não estão ativos sendo a principal função da conjugação regular a disponibilidade dos hormônios servindo como um estoque de hormônio para a planta Além disso quando conjugados os hormônios vegetais são mais estáveis e correm menos risco de serem degradados 4 Explique a hipótese ácido do crescimento a partir das auxinas A hipótese do crescimento ácido é a forma mais didática de explicar como as auxinas auxiliam no alongamento celular De acordo com a hipótese a auxina induz o citoplasma a enviar íons de H para dentro da parede primária adjacente através de bombas HATPase Consequentemente diminuindo o pH que ativa as expansinas que atuam quebrando as pontes de hidrogênio entre as microfibrilhas de celulose e hemicelulose ativando ainda outras enzimas provocando o afrouxamento e aumento do tamanho da parede Acreditase que a auxina aumento a atividade das HATPase ou aumento a síntese de HATPase 5 Comente pelo menos três consequências para plantas que sejam deficientes na produção de a ABA Plantas deficientes em ABA podem 1 não fechar os estômatos após a sinalização de estresse hídrico ou salino 2 podem apresentar viviparidade nas sementes 3 plantas deficientes em ABA não terão condições de estimular crescimento de raízes sob condições de estresse hídrico b Giberelinas A deficiência em giberelinas pode 1 resultar em plantas com mal desenvolvimento caulinar e formação de rosetas 2 atraso na transição da fase juvenil para a adulta consequentemente retardo da floração 3 impedir a formação de frutos mesmo após polinização já que o hormônio também está relacionado ao estabelecimento e desenvolvimento de frutos 6 Quais as formas práticas de se aplicar etileno A aplicação do etileno em forma de regulador vegetal Etefon ácido 2cloroetilfosfônico ou Etrel é uma das mais utilizadas na indústria de produção alimentícia sobretudo na produção de frutos climatéricos A substância deve ser aplicada em solução aquosa sobre os frutos para acelerar o amadurecimento e também pode contribuis para a sincronia de floração No entanto a dosagem deve ser cuidadosamente determinada pois o etileno também está relacionado com a abscisão foliar e uma superdosagem pode trazer prejuízos a planta Outra alternativa mais barata é o uso de carbonato de cálcio em solução aquosa Ao reagir com a água produz acetileno que em altas concentrações atua de forma semelhante ao etileno no amadurecimento dos frutos e florescimento por exemplo do abacaxi 7 Análise a figura abaixo Associe o que você viu de relações hídricas bem como de um determinado fitohormônio e explique detalhadamente que informações estão sendo expostas Na imagem é possível observar que à medida em que o potencial hídrico da folha diminui devido a suspensão da rega ocorre o aumento da concentração de ABA nas células Taiz e Zeiger 2004 citam que as concentrações de ABA em tecidos sob estresse hídrico podem ser até 50 vezes superior ao normal Quando o mesófilo foliar tornase desidratado parte do ABA armazenado nos cloroplastos é liberado para o apoplasto além disso a alcalinização do pH do mesófilo favorece aumento do ABA que causa fechamento dos estômatos no processo chamado de resistência estomática Conforme ilustrado na figura assim como ocorre o aumento da concentração de ABA há aumento da resistência estomática Ao retomar a irrigação as células retornam ao ser turgor o pH do mesófilo tornase ácido e há ligação entre o ABA presente e íons H diminuindo a concentração de fitormônio ativo Desta forma ocorre novamente a abertura dos estômatos e diminuição da resistência estomática 8 Cite outras substâncias que também exercem papel de fitohormônios e aborde o papel fisiológico de pelo menos uma delas Os Brassinosteróides as poliaminas ácido jasmônico e o ácido salicílico são substâncias que podem afetar o crescimento e desenvolvimento dos vegetais no entanto sua classificação como fitormônios ainda está em debate As poliaminas são uma classe presente tanto em animais quanto em vegetais Apesar de estarem presentes em uma série de processos fisiológicos das plantas elas são necessárias em concentrações muito maiores que dos fitormônios já conhecidos por isso sua classificação como fitormônio ainda é controversa Devido a sua característica policatiônica as poliaminas afetam o pH celular podendo se ligar ao DNA RNA fosfolipídios e proteínas ácidas assim como a grupos aniônicos de membranas e da parede celular Estudos indicam que esse grupo está envolvido no alongamento celular enraizamento e na formação de tubérculos o que indica uma ação semelhante as auxinas Na embriogênese somática observase um aumento na atividade da enzima ADC em plantas suplementadas com poliaminas O declínio da quantidade de poliaminas também está relacionado com a senescência foliar e outros processos das plantas 9 Complete a tabela a seguir Fotossíntese Respiração Fotorrespiração Principal gás absorvido CO2 O2 O2 Principal gás liberado O2 CO2 CO2 Organela envolvidas Cloroplasto Citosol e Mitocôndria Cloroplasto Peroxissomo e Mitocôndria Momento do dia em que ocorre Dia 24 horas por dia Dia Sobre o ATP predomina a produção ou consumo Consumo Produção Consumo 10 O oxigênio molecular O2 surgiu na atmosfera terrestre há bilhões de anos e sua presença permite que os organismos aeróbios o utilizem como aceptor de elétron terminal durante a respiração celular que proporciona um rendimento de energia superior ao da fermentação Embora necessário para o desempenho das funções celulares o O2 leva inevitavelmente à formação de radicais livres denominados espécies reativas de oxigênio EROs em eventos metabólicos As EROs ocorrem principalmente nas mitocôndrias cloroplastos e peroxissomos a Quais as principais EROs Radicais superóxido O2 Hidroxila OH Peróxido de hidrogênio H2O2 Oxigênio singleto 1O2 b Quais os problemas causados pelas EROs Os danos oxidativos das EROs podem danificar estruturas celulares através da remoção de elétrons de diversas moléculas como as proteínas lipídios DNA e carboidratos Essas alterações podem desestruturar membranas prejudicando seu funcionamento e impedindo o metabolismo celular ou até mesmo afetar a fotossíntese e desenvolvimento da planta c Quais as principais enzimas relacionadas à eliminação de EROs As enzimas antioxidantes dismutase do superóxido SOD peroxidase do ascorbato APX e catalase CAT d Quais as principais substâncias não enzimáticas relacionadas à eliminação de EROs Os antioxidantes não enzimáticos ascorbato ou ácido ascórbico a glutationa GSH o tocoferol flavonoides alcaloides e carotenoides e Como as EROs podem ser benéficas às células vegetais As EROs podem atuar como sinalizadores de estresse ambientais Estudos definiram que uma das EROS mais importantes para o metabolismo vegetal é o H2O2 que está envolvido em vias de sinalização em resposta ao déficit hídrico Sua função de sinalizador devese ao fato de possuir um tempo de meia vida maior que as outras espécies reativas e alta permeabilidade nas membranas