Resposta a estímulos exteriores
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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