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Gibberellin

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de giberellina

Gibberelin é tipo de planta e hormônio fúngico. Embora seu papel no desenvolvimento de fungos não seja tão claramente entendido, ele foi extensivamente estudado em plantas. A giberelina é um dos 5 principais grupos de hormônios vegetais, sendo os outros auxinas, citocininas, etileno e ácido abscísico.

Gibberellin foi originalmente purificado e identificado por cientistas japoneses que estudam uma doença de arroz de fungos na década de 1930. No final da década, eles haviam extraído giberelina do fungo atacando as culturas de arroz. Ao aplicar a solução extraída de giberelina a culturas saudáveis, eles notaram que ela teve o mesmo efeito. Outros testes no United declararam nas décadas de 1940 e 50 revelaram muito mais funções de Gibberellin. A giberelina tem a capacidade de superar a dormência nas sementes, estender o comprimento das células e incentivar a divisão e até tem papéis hormonais e sinalizadores nos processos de frutificação e senescência.

Função da giberelina

A germinação da semente

Uma semente adormecida é seca e, portanto, pode ocorrer pouca ou nenhuma atividade metabólica. Isso permite que uma semente permaneça inativa por um longo período de tempo. A maioria das sementes, ao sobreviver ao inverno, está exposta à chuva na primavera. Essa água satura a semente e permite que os processos metabólicos sejam retomados. Gibberelin é um hormônio essencial nesse processo.

À medida que o embrião começa a crescer, precisa de acesso a mais energia. O embrião libera moléculas de giberelina, que vão para a camada aleurona, que circunda o endosperma. O endosperma é uma grande massa de células que armazena amido, gorduras e proteínas para o embrião em desenvolvimento. A camada aleurona, ao receber o sinal das moléculas de giberelina, começa a produzir enzimas para digerir o endosperma e fornecer nutrientes ao embrião em crescimento.

As moléculas de giberelina atuam em várias vias, a maioria das quais aumenta a transcrição do DNA para certos genes que produzem as enzimas necessárias. A camada aleurona libera enzimas amilase, que converterão as moléculas de amido em glicose. A glicose é a principal fonte de energia para o embrião em crescimento e ainda não brotou, por isso não pode produzir glicose através da fotossíntese. As moléculas de giberelina também estimulam a produção e liberação de proteases, projetadas para separar proteínas em aminoácidos e lipases, que separam moléculas lipídicas como gorduras e óleos. Juntos, essas enzimas digeram o endosperma e permitem que o embrião cresça rapidamente.

Alongamento do caule e outras funções

Uma vez que uma planta brota pela superfície do solo, o endosperma se foi há muito tempo. A planta agora deve confiar na fotossíntese para alimentos. No entanto, o papel da giberelina não para na semente. Gibberelin é responsável por muitos aspectos do desenvolvimento de plantas. Além disso, as plantas produzem muitas formas de moléculas de giberelina, que atuam em diferentes partes da planta. Na imagem abaixo, você pode ver os efeitos de uma giberelina específica aplicada a uma planta.

No número 1, nenhuma giberelina foi aplicada. As plantas 2 e 3 tiveram giberellins aplicadas, com a planta 3 recebendo a dose mais alta. Gibberellin aqui incentiva as plantas a aumentar o comprimento do internodo ou o comprimento entre as folhas. Em muitas plantas, a regulação da giberelina é um processo natural importante que regula sua altura devido a esse processo. No nível celular, a giberelina está influenciando o equilíbrio de proteínas. Ao fazer isso, incentiva o crescimento e o alongamento celular nas hastes e entre nós.

Em algumas espécies de plantas, a giberelina está envolvida em muitos outros processos. Isso inclui floração, frutificação e senescência, ou a morte natural de folhas e outras partes da planta. Curiosamente, muitos genes que regulam e ajustam os níveis de giberelina são influenciados pela temperatura. Assim, quando a temperatura muda durante a mudança sazonal, as plantas reagem a isso à medida que os níveis de giberelina mudam. Isso começa muitos processos, como floração e frutificação.

As moléculas de giberelina estão envolvidas e interagem com outros hormônios vegetais. O nível de auxina, por exemplo, está diretamente relacionado ao nível de giberelina, e os dois se complementam. O etileno, por outro lado, tende a degradar os níveis de giberelina. As plantas usam esses hormônios, que respondem a diferentes entradas, para equilibrar e reagir às entradas do ambiente. Esses insumos sinalizam várias condições ambientais, das quais a planta deseja aproveitar.

Estrutura de giberelina

As moléculas de giberelina de diferentes tipos são sintetizadas em muitas partes diferentes da planta. Atualmente, existem mais de 100 moléculas de giberelina identificáveis exclusivas. Essas moléculas são sintetizadas em muitas células da planta, mas tendem a estar concentradas nas raízes. Isso é diferente da auxina, que tende a se concentrar no ápice.

A giberelina é um diterpenóide, que é uma molécula familiar e altamente representada em bioquímica. Ele forma a base de moléculas como vitamina A e vitamina E. vistas abaixo está a giberelina A1, que foi a primeira giberelina identificada.

Outras giberellinas têm a mesma estrutura básica, mas vários grupos laterais anexados. Esses grupos afetam onde e como a giberelina atua, que é assim que a gibberellina pode ter tantas funções diversas e únicas em diferentes tecidos.

Usos da giberelina comercialmente

Comercialmente, a giberelina é obtida de fungos, não de plantas. As plantas produzem muito pouca giberelina e são igualmente difíceis de crescer em comparação com os fungos. Os produtos de fúngios de giberelina são ativos nas plantas e podem fazer com que eles germinem a partir de sementes ou aumentem o comprimento do internodo. Embora ainda não sejam comercialmente lucrativos em todas as plantas, os tratamentos de Gibberelin são usados em uma variedade de alimentos humanos.

As uvas sem sementes, por exemplo, têm dificuldade em se tornar muito grande sem o uso de tratamentos de giberelina. As moléculas de giberelina são tipicamente pulverizadas nas videiras, onde aumentam a quantidade de água e açúcar armazenados em cada fruta. Isso é ótimo para vinhedos e crescimento de uvas, que podem aumentar significativamente sua colheita.

Curiosamente, outro uso da giberelina está removendo -o das plantas. O arroz semi-anão, uma espécie que cresce de maneira rápida e eficiente, foi desenvolvida selecionando cepas nas quais os códigos genéticos para a produção de moléculas de giberelina foram exterminados. Isso efetivamente tornou as plantas deficientes em giberelina e reduziu significativamente sua altura. Embora isso possa parecer uma coisa ruim, o arroz realmente cresce muito mais rápido e produz a mesma quantidade de arroz. Outros usos da giberelina ainda incluem usá-la em flores de pepino, onde promove flores masculinas. Isso permite que os agricultores obtenham o pólen de uma cultivar desejável, para uso em hibridação com outras variedades. Uma aplicação subdesenvolvida, mas interessante, da Gibberellin, está eliminando o requisito frio para flores. Normalmente, é necessário um feitiço frio para promover a produção de giberelina na fábrica. Ao pulverizar o hormônio diretamente, esse processo é evitado e os ornamentais florescerão diretamente.

Questionário

1. Um fazendeiro está cultivando duas plantas de tomate. Um que ele permite crescer naturalmente, apenas regando -o regularmente. A outra planta que ele suplementa com Gibberellin. Qual das alternativas a seguir não é um resultado possível? R. A fábrica de giberelina será mais alta B. As folhas da planta de giberelina serão muito maiores que a planta comum C. A planta de Gibberelin pode morrer

Resposta à pergunta nº 1

B está correto. Gibberelin é um hormônio complexo. Provavelmente tornará a planta mais alta através do alongamento celular, mas também pode levar à morte da planta se houver demais. Gibberelin geralmente não afeta o tamanho das folhas.

2. Um cientista está testando giberell em algumas sementes. Um lote de sementes é deixado como controle, sem tratamento. O outro lote é pulverizado com um tratamento concentrado de giberelina. Qual é o resultado esperado? R. As sementes de controle brotarão menos e mais lentas B. Ambos os grupos brotarão, mas as sementes de Gibberelin serão plantas maiores C. Nenhum grupo brotará, mas por diferentes razões

Resposta à pergunta nº 2

A está correto. Gibberellin, nesta fase de desenvolvimento de plantas, ajuda rapidamente a quebrar o endosperma e dá um grande impulso às mudas. A menos que o cientista continue aplicando giberellina, é provável que as mudas se tornem plantas normais após o broto.

3. Quando você “beliscou o botão” de uma planta ou arranca o botão axial, a produção de auxina no topo da planta para e os níveis de auxina caem. Isso também reduz o nível de giberelina. Que benefício isso dá à planta lesionada? A. O crescimento para, permitindo reparo B. sem benefícios C. Isso aumenta o crescimento do internodo

Resposta à pergunta nº 3

A está correto. Nesse caso, a planta precisa reparar os danos e desenvolver um novo broto. Gibberellin é responsável pelo crescimento do caule. Até que o botão seja estabelecido, não há direção crescente e qualquer alongamento do caule seria inútil e usaria energia desnecessariamente. Quando um novo botão é estabelecido, os níveis de auxina e os níveis de giberelina aumentam e a planta continua crescendo.

Referências

  • Bruice, P. Y. (2011). Química Orgânica (6ª ed.). Boston: Prentice Hall.
  • McMahon, M.J., Kofranek, A.M., & Rubatzky, V.E. (2011). Ciência vegetal: crescimento, desenvolvimento e utilização de plantas cultivadas (5ª ed.). Boston: Prentince Hall.
  • Nelson, D.L. & Cox, M.M. (2008). Princípios de bioquímica. Nova York: W.H. Freeman e companhia.

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