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Semi-extensivo Uno Biologia Caderno de Teoria 4 Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Semi-extensivo Uno Biologia Caderno de Teoria 4 544 545 Autores Elias Avancini de Brito Professor de Ensino Médio e de cursinhos prévestibulares. Co-autor das obras Biologia, uma abordagem ecológica e evolutiva e Biologia, ambas pela Editora Moderna. Sergio Luis Ferro Formado em Medicina Veterinária pela Universidade de São Paulo. Professor de Ensino Médio, de cursinhos pré-vestibulares e de Ensino Superior. 2 Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Hormônios vegetais, movimentos e fotoperiodismo HORMÔNIOS O desenvolvimento das plantas é controlado por hormônios como auxinas, giberelinas, citocininas, etileno e ácido abscísico. O crescimento das plantas é controlado pela atividade de três hormônios: auxinas, giberelinas e citocininas. As auxinas e giberelinas determinam a distensão celular; as citocininas promovem a multiplicação de células (mitoses). Auxinas As auxinas são sintetizadas em embriões e em gemas ativas. O ácido indol acético (AIA) é a auxina natural que as plantas produzem. Existem também auxinas sintéticas, como o ácido 2,4 dicloro fenoxiacético (2,4 D), muito empregado em agricultura, principalmente como herbicida. Em altas concentrações, essa auxina pode matar ervas invasoras (“daninhas”) do grupo das dicotiledôneas. A concentração de auxina diminui no sentido gema apical do caule meristema apical da raiz. Isso significa que a raiz é estimulada a crescer com pequenas concentrações de AIA, sendo, portanto, muito sensível ao hormônio. A extremidade do caule, ao contrário, é menos sensível à auxina, pois seu crescimento é estimulado com altas concentrações do hormônio. Já as gemas laterais têm sensibilidade intermediária à auxina: as mais próximas ao ápice do caule são inibidas com as altas concentrações presentes nessa região; apenas as gemas mais distantes da extremidade são capazes de se desenvolver em ramos, pois, nessas regiões, a concentração de auxina é menor. Quando uma parte do caule é cortada (num procedimento de poda, por exemplo), não ocorre mais a produção de auxina. As gemas próximas à extremidade não são mais inibidas por uma elevada quantidade de auxina e desenvolvem-se em ramos; cada ramo tem sua própria gema apical ativa que produz auxinas. (B) 100% Inibição Estimulação 0 100% 10 –11 (A) I –10 10 –9 10 B1 3 Auxina tema 7 Figura 1. Auxina na planta. (A) A concentração de auxina no caule é maior próximo à gema apical. (B) O gráfico mostra a resposta de estruturas vegetais diante de concentrações crescentes de auxina. II –8 10 –7 10 –6 10 –5 10 –4 10 –3 10 –2 10 –1 10 Concentração relativa de auxinas (mol/L) Ápice removido Figura 2. Com a poda, a concentração de auxina diminui e as gemas laterais desenvolvem-se em ramos. B1•T7
As folhas jovens produzem auxina em elevada concentração. Quando as folhas ficam mais velhas (senescentes) produzem menos AIA, desencadeando alterações no pecíolo, o que provoca seu desligamento e queda. Isso é o processo de abscisão, que também ocorre em frutos maduros. A auxina é aplicada em ovários de flores para induzir à formação de frutos sem sementes (partenocárpicos). Outro uso é a aplicação de uma solução contendo auxina em caules cortados. Com isso, estes apresentam o desenvolvimento de grande número de raízes, auxiliando na reprodução por meio de mudas. (A) (B) B1•T7 4 Semi-extensivo Uno Biologia Caderno de Teoria 4 Zona de abscisão Baixo nível de auxina Parte do limbo é retirada Figura 3. (A) A formação da zona de abscisão deve-se à redução da concentração de auxina na folha. (B) Auxinas favorecem a formação de raízes adventícias em caules cortados. Giberelinas Produzidas em embriões e gemas, as giberelinas provocam a distensão celular, contribuindo para o crescimento de diversas estruturas. Sua atuação é bastante diversificada: • Participam da conversão de gemas em ramos ou flores. • Aplicadas em plantas geneticamente anãs, determinam seu crescimento e fazem com que atinjam o tamanho normal. • Algumas plantas de tamanho normal quando recebem giberelinas podem apresentar gigantismo. Fabio Colombini As giberelinas também desencadeiam o processo de germinação de sementes. Uma semente permanece com reduzida atividade metabólica quando conservada em local seco, temperatura baixa e baixo teor de gás oxigênio. Quando colocada em solo úmido, a semente absorve água e o embrião passa a produzir giberelinas, que estimulam a síntese de enzimas responsáveis pela degradação das reservas de amido da semente. O embrião utiliza essas reservas e começa seu crescimento, emergindo da semente e desenvolvendo-se em uma planta jovem. Citocininas Produzidas no ápice da raiz, as citocininas são levadas para outras partes da planta pelo xilema; sua função é produzir o crescimento por divisão celular. Quando as citocininas são aplicadas em folhas, estas têm seu processo de senescência (envelhecimento) retardado. A ação desse hormônio também ocorre: • Na germinação. • No desenvolvimento de gemas em ramos ou flores. • Na conversão do ovário em fruto. Etileno Trata-se do gás etileno, gerado como resíduo de combustão, como na queima de carvão e álcool. Vários tecidos vegetais, exceto sementes, produzem etileno. Suas principais ações são: • Desencadeia a senescência das folhas, que produzem menos auxinas, acarretando sua abscisão. • Leva ao amadurecimento do fruto, que fica mais vistoso e adocicado, atraindo com isso animais que poderão dispersar as sementes nele contidas. Ácido abscísico O ácido abscísico é produzido em alguns tecidos vegetais quando as condições ambientais são severas, como em baixas temperaturas; o hormônio promove redução do metabolismo, contribuindo para a sobrevivência da planta. Plantas submetidas à condição de seca produzem ácido abscísico que desencadeia o fechamento de estômatos, reduzindo a perda de água na transpiração. O fruto normalmente produz ácido abscísico, que inibe a germinação das sementes. Isso é útil, Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Semi-extensivo Uno Biologia Caderno de Teoria 4 546 547 Fabio Colombini pois evita a germinação de grande quantidade de sementes nas proximidades da planta-mãe, o que produziria uma competição bastante elevada entre os descendentes. O ácido abscísico pode ser removido pela água de chuva. Com o tempo, as sementes são dispersadas e germinam mais afastadas umas das outras, reduzindo a competição entre elas. MOVIMENTOS VEGETAIS Há três tipos básicos de movimentos vegetais: tactismo, nastismo e tropismo. Tactismos São caracterizados pela ocorrência de deslocamento (normalmente com “natação”). Quando o anterozóide de uma samambaia se desloca em direção à oosfera, está sendo orientado por substâncias químicas, o que caracteriza um quimiotactismo. Caso o deslocamento seja orientado pela luz, recebe o nome de fototactismo. Nastismos São movimentos em que não se verifica deslocamento. Além disso, os nastismos apresentam reversibilidade e não dependem da origem do estímulo. Um estômato, por exemplo, apresenta movimentos de abertura e fechamento (com reversibilidade). Em presença de luz ocorre sua abertura (não depende de onde vem a luz). A planta como mimosa ou sensitiva fecha seus folíolos quando é tocada; depois de alguns minutos volta a abrir os folíolos (reversibilidade). Além disso, ela executa o mesmo movimento de fechamento não importando onde é tocada (não depende de onde vem o estímulo). Figura 4. A dormideira apresenta um conhecido movimento de fechamento dos folíolos quando é tocada. Tropismos São movimentos que não apresentam deslocamento, são irreversíveis e dependem da origem do estímulo. O tubo polínico cresce em direção ao óvulo orientado por substâncias químicas, caracterizando um quimiotropismo. Trepadeiras enroscam-se em um suporte, em resposta a um estímulo mecânico, o que identifica o tigmotropismo. (A) (B) Figura 5. (A) O tubo polínico apresenta quimiotropismo. (B) Tigmotropismo em trepadeira. O geotropismo é influenciado pela gravidade e pode ser verificado com uma planta colocada em posição horizontal sob iluminação difusa. A raiz curva-se para baixo e tem geotropismo positivo, ou seja, cresce no mesmo sentido da gravidade. O caule cresce para cima; tem geotropismo negativo (cresce em sentido contrário ao da gravidade). (A) Caule Estimulação e crescimento mais rápido (B) Raiz Inibição do crescimento Figura 6. O acúmulo de auxina na face inferior da planta determina o geotropismo negativo do caule (A) e o geotropismo positivo da raiz (B). 5 Gabor Nemes/Kino B1•T7
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