Hormônios Vegetais

Questões:

1 - O que se entende por "transporte polar" de auxina? Como é medido? Que processos fisiológicos são afetados por transporte polar?

O eixo principal das partes aéreas e das raízes, juntamente com suas ramificações exibe uma polaridade estrutural ápice-base, cuja origem está no transporte polar da auxina. Esse tipo de transporte unidirecional é denominado transporte polar. A auxina é o único hormônio de crescimento vegetal conhecido que apresenta transporte polar. O gradiente longitudinal da auxina da parte aérea até a raiz afeta vários processos de desenvolvimento, incluindo o alongamento do caule, dominância apical, cicatrização de lesões e a senescência foliar. Uma quantidade significativa do transporte de auxina ocorre no floema. O transporte polar não é afetado pela orientação do tecido, não sendo afetado pela gravidade.

2 - A auxina também pode se mover de forma não polar? Justifique sua resposta.

Embora o transporte polar seja a principal forma de transporte das auxinas, estes hormônios podem ser transportados de forma não polar pelo floema, especialmente em folhas maduras, podendo se mover de forma mais rápida que o transporte polar de forma ascendente ou descendente, sendo uma translocação passiva, independente de energia.

3 - Quais são as principais características do modelo quimiosmótico para transporte de auxina polar? Qual é a evidência para apoiar o modelo?

A elucidação do mecanismo quimiosmótico para o transporte de solutos, permitiu a criação de um modelo para explicar o transporte polar de auxinas. A primeira etapa no transporte polar é o influxo da auxina. Esta absorção pode ser passiva ou ativa. Essa dupla possibilidade depende fortemente do pH do apoplasto. A forma não dissociada do AIA (AIAH), na qual o grupo carboxílico está protonado, é lipofílica e difunde-se livremente através da bicamada lipídica. Visto que a H+-ATPase da membrana plasmática mantém normalmente a solução na parede celular (apoplasto) com pH em torno de 5,0, cerca de metade das moléculas de AIA (que tem pKa = 4,75) no apoplasto poderá estar na forma não dissociada e, portanto, poderá difundir-se passivamente para dentro da célula, a favor do seu gradiente de concentração. O restante da auxina na forma dissociada (AIA-) é absorvida ativamente, via um transporte ativo secundário (cotransporte), mediado por um simporte AIA-1 /2 H+. Uma vez que auxina entra no citosol, o qual tem um pH em torno de 7,2, quase todo o AIA poderá estar na forma dissociada (AIA-1). Esse AIA dissociado deixa a célula, efluxo, via um carreador que utiliza a diferença de potencial de membrana que é negativo dentro da célula. Uma feição crucial desse modelo é que o efluxo de AIA-1 ocorre preferencialmente na membrana basal de cada célula, onde o carreador de efluxo de AIA parece estar localizado.

4 - Desenhe uma curva –resposta de alongamento típica para tronco induzida por auxina. O que acontece em doses elevadas?

Em concentrações altas, o AIA se torna cada vez menos efetivo, torna-se inibitório, como demonstrado pela queda da curva abaixo da linha pontilhada, a qual representa o crescimento sem adição de AIA.

5 - Descreva a hipótese de crescimento ácido de ação auxina. Qual é a evidência que suporta isso?

A hipótese de crescimento ácido estabelece que a auxina causa um aumento no efluxo de H+, com consequente queda no pH do apoplasto. Isto ativa inicialmente as expansinas (grupo de proteínas) que atuam quebrando as pontes de hidrogênio das ligações cruzadas entre as microfibrilas de celulose e as hemiceluloses. Após, outras enzimas são ativadas (hidrolases, pectinases, celulases e hemicelulases) que podem atuar sobre os componentes da parede celular, provocando seu afrouxamento e aumentando sua extensibilidade. De acordo com essa hipótese, a auxina poderia aumentar a taxa de efluxo de H+ através da membrana plasmática agindo sobre os seguintes processos: aumentando a atividade da H+ -ATPase ou aumentando a síntese da H+ -ATPase. Evidências para ambos os mecanismos têm sido obtidas.

6 - Definir e dar exemplos de "tropismos" em plantas.

Tropismos - As respostas trópicas, ao contrário das respostas násticas, estão diretamente associadas a um estímulo, isto é, elas apresentam uma direção vetorial em relação ao estímulo. A resposta pode ocorrer na mesma direção, na direção oposta ou em ângulos específicos em relação ao estímulo.

Exemplos:

Tigmotropismo - Ou crescimento em resposta a um toque. O tigmotropismo permite o crescimento de raízes em torno de rochas e é também responsável pela habilidade da parte aérea de plantas trepadeiras para se desenvolver em torno de estruturas de suporte.

Fototropismo - Ou crescimento em relação à luz, é expresso em toda a parte aérea e em algumas raízes. Ele assegura que as folhas poderão ser supridas com a luz do sol e, portanto, serão capazes de realizar a fotossíntese.

Gravitropismo - Crescimento em reposta à gravidade, capacita a raiz para crescer para dentro do solo e a parte aérea para crescer para cima, contra a ação da gravidade, sendo isto especialmente crítico durante os estádios iniciais de germinação e de desenvolvimento da plântula.

7 - Qual a estrutura ou estruturas de actuar como receptores de gravidade em células vegetais? Onde estão essas estruturas localizadas na parte aérea e raízes?

Na parte aérea (gravitropismo negativo), a bainha amilífera (camada de células que circunda o tecido vascular de caules e ramos) parece perceber o estímulo da gravidade. Nas raízes (gravitropismo positivo), os sensores da gravidade são amiloplastos (compartimentos celulares ricos em amido), que nesse caso são conhecidos como Estatólitos. Esses grandes amiloplastos (estatólitos) são localizados nos estatócitos, no cilindro central ou na coifa da raiz.

8 - Discutir os caminhos celulares e mecanismos moleculares de movimento auxina em pontas de raízes durante gravitropismo. Quais componentes da via parecem ser capazes de responder a gravidade?

Em uma raiz colocada na posição horizontal, os estatólitos sedimentam, por ação da

gravidade, no lado inferior das células da coifa e dirigem o transporte polar de auxina para o lado inferior da coifa. A maioria da auxina na coifa é então transportada basipetalmente (do ápice da raiz para a base) no lado inferior da raiz. A alta concentração