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Resposta a estímulos exteriores

Plantas carnívoras

HORMONAS VEGETAIS

Como é que as plantas reagem aos

estímulos do ambiente?

Tigmotropismo na videira

Como é que as plantas reagem aos

estímulos do ambiente?

Quais são os mecanismos envolvidos nas respostas das plantas aos estímulos ambientais?

O principal fator interno de regulação das reações de desenvolvimento e crescimento nas plantas são as hormonas vegetais ou

fito-hormonas.

Estímulos externos

Luz Contacto com

outras plantas

Gravidade

Todo o desenvolvimento vegetal depende dos

estímulos externos à planta.

Caules – crescem tendencialmente à luz.

Raízes – crescem em sentido inverso aos caules.

Floração – ocorre em períodos de iluminação adequados a cada planta.

Sementes – germinam em determinadas condições de temperatura e

humidade.

Estímulos externos

Resposta a estímulos

“Uma das características básicas da vida é a

capacidade de responder a estímulos do meio.”

As plantas respondem a esses estímulos sob a forma de:

• Tropismos

• Movimentos násticos ou nastias

Resposta a estímulos

Órgãos efetores Respostas

Caules

Raízes

Folhas

Flores

Alongamentos

Curvaturas

Enrolamentos

Abertura e fecho de flores

Abertura e fecho de folhas

Etc.

Estímulos

Luz

Temperatura

Gravidade

Fotoperíodo

Toque mecânico

Concentração de CO2

Etc.

Resposta a estímulos

Tropismos – movimentos das plantas que envolvem crescimento na direção

de um estímulo ambiental, ou na direção oposta a esse estímulo.

Movimentos násticos ou nastias – movimentos das plantas que não

envolvem crescimento direcionado relativamente ao estímulo.

Negativos – movimento em direção contrária ao estímulo

Positivos – movimento em direção ao estímulo

Tropismo - movimento

da planta que envolve

crescimento provocado

por um estímulo

ambiental.

Tropismo/Nastias

POSITIVOS – o movimento

realiza-se em direção ao

estímulo.

NEGATIVOS – o movimento

realiza-se em sentido oposto ao

estímulo.

MOVIMENTOS NÁSTICOS OU NASTIAS – movimentos que não envolvem

crescimento direcionado relativamente a um estímulo.

A planta volta ao normal após o estímulo.

Tropismos/Nastias

Tropismos/Nastias

Tropismos

Fototropismo - resposta da planta em relação à luz

Gravitropismo - resposta da planta em relação à gravidade

Tigmotropismo - resposta da planta a um estímulo mecânico

Termotropismo - resposta da planta em relação à temperatura

Quimiotropismo - resposta da planta a um estímulo químico

Hidrotropismo - resposta da planta em relação à água

Tropismos

As plantas apesar de não terem capacidade de locomoção produzem movimentos

de diversos tipos:

Gravitropismo negativo:

o movimento realiza-se no

sentido contrário do estímulo.

Fototropismo positivo:

o movimento realiza-se na

direção do estímulo.

Tropismos:

- envolvem crescimento na direção de um estímulo ambiental;

- podem ser positivos ou negativos.

Gravitropismo

Os caules apresentam gravitropismo

negativo.

As raízes apresentam

gravitropismo positivo.

Fototropismo

A maior parte dos caules apresenta

fototropismo positivo.

Tigmotropismo – resposta da planta em relação ao tato

O enrolamento de gavinhas em redor de um suporte é um

exemplo de tigmotropismo.

Tigmotropismo

Nastias

Fotonastia – movimento nástico provocado pela luz

Tigmonastia - movimento nástico provocado pelo toque

Termonastia - movimento nástico provocado pela temperatura

Quimionastia - movimento nástico provocado por um estímulo químico

Hidronastia - movimento nástico provocado pela água

Fotonastia Tigmonastia

Nastias

Nastias – não envolvem crescimento direcionado relativamente ao estímulo

Fotonastia

Abrem as folhas de dia Dobram as folhas de noite

Tigmonastia reação ao toque

Tigmonastia

Estímulo: tacto

Certas plantas, como a Mimosa

pudica, reagem ao toque, dobrando

os folíolos

Plantas carnívoras

Fotonastia

Estímulo: luz

O girassol reage à presença do sol,

girando na direção do mesmo

Fatores internos de regulação das reações de

desenvolvimento e crescimento das plantas;

Substâncias orgânicas;

São sintetizadas em certos locais da planta (não implica a

existência de células especializadas nessa síntese), podendo

ou não ser transportadas para outras regiões;

Auxinas, Giberelinas, Citocianinas/Citoquininas, Etileno, Ácido abscísico.

Hormonas vegetais ou fito-hormonas 2

Experiências

Conclusão: Quando as

plântulas são iluminadas

coleóptilo.

Experiências com plântulas de gramíneas

Experiência de Francis Darwin

O coleóptilo é uma bainha cilíndrica que

protege as primeiras folhas da plântula.

Ação das hormonas no

desenvolvimento das plantas –

experiências de Charles e Francis

Darwin.

Experiência de Francis Darwin

Profª: Sandra Nascimento

Conclusão: Quando as

plântulas são iluminadas

lateralmente, transmite-se uma

mensagem da parte superior da

planta para a parte inferior, o

que provoca a curvatura do

coleóptilo.

Experiência de Francis Darwin

Conclusão: Quando as

plântulas são iluminadas

coleóptilo.

Ação das hormonas no desenvolvimento das plantas

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Ação das hormonas no desenvolvimento das plantas

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Ação das hormonas no desenvolvimento das plantas

Experiências

Ação das hormonas no desenvolvimento das plantas

1926 – experiência de Frits Went

Ápice produz substância difunde-se para

o bloco de ágar atua na zona inferior e

provoca curvatura para o lado oposto ao bloco

(apenas quando o bloco é colocado de forma

descentrada).

Conclusões

O ápice do coleóptilo controla o crescimento e a resposta da

plântula em relação à luz. O controlo é efetuado por intermédio de uma hormona

(auxina) produzida no ápice do coleóptilo, que por difusão,

alcança uma zona inferior que cresce, curvando-se em

relação à iluminação lateral. Uma distribuição diferente de auxina na plântula, sob o

efeito de uma iluminação lateral, conduz ao crescimento

orientado em relação à luz.

1926 – experiência de Frits Went

1926 – experiência de Frits Went

Conclusões de Went:

- O ápice do coleóptilo controla o

crescimento e a resposta da plântula em

relação à luz.

- O controlo é efetuado por uma hormona

– Auxina (crescimento) - elaborada no

ápice do coleóptilo.

Os efeitos das auxinas são variados e dependem, entre outros

fatores, da sua concentração, do órgão da planta em que atuam

e da espécie de planta. Ex.: uma elevada concentração de auxinas promove o crescimento

do caule e inibe o das raízes.

Auxinas

Auxinas utilizadas no enraizamento de estacas promove a formação de raízes adventícias.

Auxinas

As auxinas são produzidas em folhas jovens, flores, frutos e

sementes, bem como nos meristemas apicais. As auxinas produzidas no meristema apical impede o

Auxinas

desenvolvimento de ramos laterais (meristemas laterais )

A remoção do meristema apical leva ao desenvolvimento de ramos laterais.

A Gaillardia pulchella, planta bianual que,

na ausência de giberelinas, tem no

primeiro ano o aspecto evidenciado em

(A) e, na presença de giberelinas, atinge

o desenvolvimento evidenciado em (B),

que em outras condições só surgirá no

segundo ano.

As giberelinas promovem o alongamento

dos caules. São utilizadas em vinhas, p.ex.

para obter cachos de uvas com bagos de

maior tamanho e mais atrativos.

Giberelinas

A planta do tabaco, Nicotina

tabacum, manipulada geneticamente com a introdução de um gene que determina a produção de citocinina (A) e a planta normal com evidentes sinais de envelhecimento (B).

As citocininas estimulam a

divisão celular. Profª: Sandra Nascimento

Citocininas

Espiga de milho, Zea mays, com alguns grãos onde ocorreu

uma mutação cujo gene não produz ácido abscísico. Os grãos

estão já a germinar. Esta hormona bloqueia a germinação das

sementes.

Ácido abscísico

O etileno é uma hormona, que em condições normais de pressão

e temperatura encontra-se no estado gasoso, o que facilita a sua

propagação. Estimula o amadurecimento dos frutos.

Ex: Tomates semelhantes colhidos ao mesmo tempo. Os tomates

da caixa B forma colocados numa atmosfera com 100 ppm de

etileno durante três dias.

Etileno

Local de atuação das fito-hormonas

HORMONAS

Auxinas Giberelinas

Etileno

Citocininas

Ácido abcísico

AÇÕES

Estimulam o crescimento celular, formação de raízes e início

floração e frutificação. Inibem ou retardam a queda de folhas

e frutos. Estimulam dominância apical.

Estimulam o alongamento do caule, a germinação de sementes,

floração e desenvolvimento frutos. Estimula o amadurecimento dos frutos e a abscisão das folhas,

flores e frutos. Inibe o crescimento de raízes, caules e gomos

laterais. Acelera o envelhecimento de partes infectadas ou

danificadas. Promove a germinação das sementes.

Estimulam a divisão celular e o desenvolvimento de gomos

laterais e a germinação das sementes. Prolongam a vida das

folhas, flores e frutos. Inibem a formação de raízes e retardam

a abscisão das folhas.

Estimula a formação das raízes, a abcisão das folhas, ramos e

frutos e o fecho dos estomas. Inibe a germinação das sementes

e promove a acumulação de substâncias de reserva nas

mesmas. Inibe o alongamento do caule.

A floração está relacionada com a duração relativa

do dia natural e da noite, designando-se por

fotoperíodo o número de horas de iluminação diária.

Processo de floração

Floração

Plantas de dia longo –

florescem quando as noites

são curtas e os dias longos,

no Verão.

Ex. Íris, alface, espinafre.

Plantas de dia curto –

florescem quando o período

nocturno é maior que o diurno,

no início do Outono ou da

Primavera. Ex morangueiro e

crisântemo.

Plantas indiferentes –

podem florescer em

qualquer época do

ano.

Floração

Hoje sabe-se que o que realmente importa para a floração é o período contínuo de

escuridão em relação ao período iluminado.

Floração

Plantas de noite curta, equivalentes a plantas de dia longo:

▶Florescem quando o período iluminado é superior ou igual ao

fotoperíodo critico (número máximo de horas de obscuridade contínua

para que ocorra floração). Florescem no Inverno, se o período de

obscuridade for interrompido por um breve período de luz.

Plantas de noite longa, equivalentes a plantas de dia curto:

▶ Florescem quando o período iluminado é inferior ou igual ao

fotoperíodo critico (número mínimo de horas de obscuridade contínua

para que ocorra floração). Se o período de obscuridade for

interrompido antes de ser atingido o período crítico, não ocorre

floração.

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Principal mecanismo interno de resposta aos estímulos:

Hormonas vegetais ou fito-hormonas

Os movimentos das plantas, bem como o desenvolvimento dos seus órgãos, são

afetados por inúmeros estímulos do meio exterior.

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Auxinas

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Fito-hormonas

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Fito-hormonas

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Giberelinas

Aspeto de feijoeiros (Phaseolus vulgaris) mutantes e

normais.

(A) Mutante ultra-anão que no produz GAs.

(B) Mutante anão que só produz GA20.

(C) Planta normal que produz GA1.

(D) Planta mutante anã a que se adicionou GAs exógenas.

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Etileno

Inibe o crescimento de raízes e gomos laterais.

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Fatores que regulam o desenvolvimento e

crescimento das plantas

Fatores internos Fatores externos

- Hormonas - Luz

- Temperatura

Controlo dos fatores externos

- Luz: manipulação do fotoperíodo

- Temperatura: uso de estufas

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Fotoperíodo

Número de horas de

iluminação diária. influencia - Germinação de sementes

- A produção de flor

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Fotoperíodo - Floração

Influenciada pela duração do período de

obscuridade (Noite).

Em consequência, as designações

atribuídas às plantas em função do

fotoperíodo devem ser:

- Plantas de noite curta, correspondentes

a plantas de dia longo;

- Plantas de noite longa, correspondentes

a plantas de dia curto.

Genericamente, considera-se um período

crítico de obscuridade, correspondente à

duração mínima ou máxima de

obscuridade para o início da floração.

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Fotoperíodo - Floração

Nas plantas de noite curta:

- A floração ocorre quando a duração da

noite é igual ou inferior ao período crítico

de obscuridade;

- O período crítico de obscuridade marca

um número máximo de horas de

obscuridade contínua para as plantas

floresceram.

Nas plantas de noite longa:

- A floração ocorre quando a duração da

noite é igual ou maior que o período crítico

de obscuridade;

- O período crítico de obscuridade marca

um número mínimo de horas de

obscuridade contínua para as plantas

floresceram.

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Aplicação das fito-hormonas para fins económicos

A aplicação de hormonas sintéticas veio revolucionar a produção de vegetais utilizados na alimentação e na ornamentação; implica maior produtividade e maiores lucros.

No entanto, ocorrem

grandes problemas ecológicos e de saúde humana durante a produção e aplicação mal orientada e excessiva destas substâncias.

PRINCIPAIS AÇÕES DE ALGUMAS FITO-HORMONAS