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Natureza das auxinas

O termo auxina é derivado da palavra grega auxein que significa a crescer. Os compostos são geralmente considerados auxinas se eles podem ser caracterizadas pela sua capacidade para induzir o alongamento das células nas hastes e de outro modo se assemelham ácido indolacético (o primeiro isolado de auxina) na actividade fisiológica. Auxinas geralmente afectam outros processos além da elongação das células estaminais, mas esta característica é considerada crítica de todos os auxinas e, assim, “ajuda” define a hormona (Arteca, 1996; Mauseth, 1991; Raven, 1992; Salisbury e Ross, 1992).

História de auxinas e experiências pioneiras

As auxinas foram os primeiros hormônios vegetais descobertos. Charles Darwin foi um dos primeiros cientistas a se envolver em planta investigação hormonal.

Em seu livro “The Power of Movement in Plants”, apresentado em 1880, ele descreve pela primeira vez os efeitos da luz sobre o movimento de alpista (Phalaris canariensis) coleóptilos. O coleóptilo é uma folha especializado proveniente do primeiro nó que embainha a epicótilo nas plantas plântulas fase protegendo-o até que emerge do chão. Quando a luz brilha unidirecional no coleóptilo, ele se curva na direção da luz. Se a ponta do coleóptilo foi coberto com folha de alumínio, sem dobra que ocorrem em direção à luz unidireccional. No entanto, se a ponta do coleóptilo foi deixado descoberto, mas apenas a parte inferior da ponta foi coberta, a exposição à luz unidireccional resultou em curvatura para a luz. O experimento de Darwin sugeriu que a ponta do coleóptilo foi o tecido responsável pela percepção da luz e produzir algum sinal que foi transportado para a parte inferior do coleóptilo onde a resposta fisiológica de flexão ocorreu. Ele, então, cortou a ponta do coleóptilo e exposto o resto do coleóptilo à luz unidirecional para ver se curva ocorreu. Curvatura não ocorreu confirmando os resultados de sua primeira experiência (Darwin, 1880).

Foi em 1885 que Salkowski descoberto ácido indole-3-acético (AIA) em meios de fermentação (Salkowski, 1885). O isolamento do mesmo produto a partir de tecidos de plantas não iria ser encontrado em tecidos de planta para cerca de 50 anos. IAA é o principal auxina envolvido em muitos dos processos fisiológicos nas plantas (Arteca, 1996). Em 1907, Fitting estudaram o efeito de fazer incisões em ambos a luz ou o lado escuro da planta. Seus resultados foram destinadas a compreensão se translocação do sinal ocorreu em um determinado lado da planta, mas seus resultados não foram conclusivos, porque o sinal era capaz de cruzamento ou indo ao redor da incisão (Adaptação, 1907). Em 1913, Boysen-Jensen modificado experimento de fritting inserindo pedaços de mica para bloquear o transporte do sinal e mostrou que o transporte de auxina em direção à base ocorre no lado escuro da planta ao contrário do lado exposto à luz unidirecional (Boysen -Jensen, 1913). Em 1918, Paal confirmou os resultados de Boysen-Jensen, cortando dicas retirados do coleóptilo no escuro, expondo apenas as pontas para a luz, substituindo as dicas retirados do coleóptilo na planta, mas fora centrada para um lado ou para o outro. Os resultados mostraram que o lado que foi exposto ao coleóptilo, curvatura ocorreu para o outro lado (Paal, 1918). Söding foi o próximo cientista para estender a pesquisa auxina, estendendo na idéia de Paal. Ele mostrou que se dicas foram cortados, houve uma redução no crescimento, mas se eles foram cortados e substituídos crescimento continuou a ocorrer (Söding, 1925).

Em 1926, um estudante de graduação da Holanda com o nome de Fritz Fui publicou um relatório descrevendo como ele isolou uma substância crescimento da planta, colocando os blocos de ágar com dicas retirados do coleóptilo, por um período de tempo, então removê-los e colocá-los em decapitado Avena hastes (Went, 1926). Após a colocação do agar, as hastes voltou a crescer (ver abaixo). Em 1928, Ainda desenvolvido um método para quantificar a substância do crescimento de plantas. Seus resultados sugerem que as curvaturas de caules foram proporcionais à quantidade de substância crescimento no ágar (Went, 1928).

Este teste foi chamado de teste de curvatura avena.

Grande parte do nosso conhecimento atual da auxina foi obtido a partir de suas aplicações. O trabalho de Fui teve uma grande influência para estimular o crescimento das plantas investigação substância. Ele é creditado frequentemente com dublagem o termo auxina mas foi realmente Kogl e Haagen-Smit que purificou o ácido auxentriolic composto (auxina A) a partir de urina humana em 1931 (Kogl e Haagen-Smit, 1931). Mais tarde Kogl isolado de outros compostos de urina que foram semelhantes em estrutura e função de auxina A, uma das quais era indole-3 ácido acético (IAA), inicialmente descoberta por Salkowski em 1985. Em 1954, um comitê de fisiologistas de plantas foi criado para caracterizar a auxinas grupo. O termo vem do auxein grega que significa “crescer”. Os compostos são geralmente considerados auxinas se que são sintetizados pela planta e são substâncias que partilham uma actividade semelhante à de IAA (o primeiro auxina para ser isolado a partir de plantas) (Arteca, 1996; Davies, 1995).

Biossíntese e Metabolismo de auxina

IAA é quimicamente semelhante à do aminoácido triptofano que é geralmente aceite como sendo a molécula a partir da qual é derivada de IAA.

Três mecanismos têm sido sugeridos para explicar esta conversão:

O triptofano é convertido em ácido indolepyruvic através de uma reação de transaminação. Indolepyruvic ácido é então convertido indoleacetaldehyde por uma reação de descarboxilação. O passo final envolve a oxidação de indoleacetaldehyde resultante em ácido indolacético.

Triptofano sofre descarboxilação resultando em triptamina. Triptamina é então oxidado e desaminada para produzir indoleacetaldehyde. Esta molécula é oxidado para produzir o ácido indol-acético.

Ainda recentemente, em 1991, esse terceiro mecanismo evoluiu. IAA pode ser produzido por meio de um mecanismo independente de triptofano. Este mecanismo é mal compreendida, mas foi demonstrado usando-trp (-) mutantes. Outras experiências mostraram que, em algumas plantas, este mecanismo é, na verdade, o mecanismo preferido de IAA biossíntese.

As enzimas responsáveis pela biossíntese de IAA são mais ativos em tecidos jovens, como meristemas apicais e atirar as folhas que crescem e frutas. Os mesmos tecidos são os locais onde as maiores concentrações de IAA são encontrados. Uma forma plantas podem controlar a quantidade de IAA presente em tecidos em um determinado momento, consiste em controlar a biossíntese da hormona. Outro mecanismo de controle envolve a produção de conjugados que são, em termos simples, as moléculas que se assemelham a hormona mas estão inativos.

A formação de conjugados podem ser um mecanismo de armazenamento e transporte da hormona activa. Os conjugados podem ser formados a partir de IAA através de enzimas hidrolase. Os conjugados podem ser rapidamente activada por estímulos ambientais sinalização uma resposta hormonal rápido. Degradação da auxina é o método final de controlar os níveis de auxina.

Este processo também tem dois mecanismos propostos descritos abaixo:

A oxidação de IAA por oxigénio, resultando na perda do grupo carboxilo e 3-methyleneoxindole como o principal produto de degradação. IAA oxidase é a enzima que catalisa esta actividade. Os conjugados de IAA e auxinas sintéticas, tais como o 2,4-D não podem ser destruídos por esta atividade.

C-2 do anel heterocíclico pode ser oxidado resultante em ácido oxindol-3-acético. C-3 pode ser oxidado para além de C-2, resultando no ácido dioxindole-3-acético.

Os mecanismos pelos quais a biossíntese e degradação de moléculas de auxina ocorrem são importantes para futuras aplicações agrícolas. Informações sobre o metabolismo de auxina provavelmente levará à manipulação genética e química dos níveis hormonais endógenos, resultando em crescimento desejável e diferenciação de espécies vegetais importantes. Finalmente, existe a possibilidade de regular o crescimento da planta, sem o uso de herbicidas e fertilizantes perigosos (Davies, 1995; Salisbury e Ross, 1992).

Funções da auxina

A seguir estão algumas das respostas que auxina é conhecido por causar (Davies, 1995; Mauseth, 1991; Raven, 1992; Salisbury e Ross, 1992):

Estimula o alongamento celular
Estimula a divisão celular no câmbio e, em combinação com citocininas em cultura de tecidos
Estimula a diferenciação de floema e xilema
Estimula a iniciação raiz em estacas e desenvolvimento de raízes laterais em cultura de tecidos
Medeia a resposta tropístico de flexão em resposta à gravidade e luz
O fornecimento de auxina da gema apical suprime o crescimento de gemas laterais
Atrasos senescência foliar
Pode inibir ou promover (através da estimulação de etileno) de folhas e frutos abscission
Pode induzir a produção de frutos e crescimento em algumas plantas
Envolvido em movimento em direção a assimilar auxina, possivelmente por um efeito sobre o transporte do floema
Atrasos maturação do fruto
Promove a floração em Bromélias
Estimula o crescimento das partes da flor
Promove (via produção de etileno) feminilidade das flores dióicas
Estimula a produção de etileno em altas concentrações

Fonte: www.plant-hormones.info

Auxinas

As auxinas são hormonas (ou fitohormonas) da família das hormonas de crescimento vegetal. Têm um papel fundamental na coordenação de muitos processos de crescimento e comportamentais durante o ciclo de vida da planta.

Em 1926, Fris Went , continuando experiências iniciadas por Charles Darwin, em que testava o desenvolvimento e crescimento a partir de sementes de aveia, concluiu que graças a uma substância produzida no ápice do coleóptilo estes curvavam na direção da fonte de luz.

Atualmente conhecem-se 3 auxinas naturais, das quais se destaca o ácido indolacético (IAA), produzido nos ápices dos caules em sementes, em folhas jovens, em flores, frutos e grãos de pólen.

Consoante o órgão da planta onde se encontram, as auxinas têm efeitos diferentes para uma mesma concentração. Uma elevada concentração no caule promove o crescimento do caule mas a mesma concentração inibe o crescimento nas raízes, explicando em parte o fenómenos de gravitropismo negativo dos caules e o positivo das raízes.

Têm também outros efeitos como a inibição da queda de folhas e frutos. A aplicação de auxinas, por exemplo, em flores nas quais não ocorreu fecundação, leva ao desenvolvimento de frutos sem sementes. Esta técnica pode ser utilizada na agricultura.

Fonte: casadasciencias.org

Auxinas

AUXINAS = AUXIEN = CRESCER, AUMENTAR

As auxinas são substâncias químicas relacionadas com o ácido indolacético (AIA), a principal auxina das plantas e a primeira a ser identificada. São produzidas principalmente nos locais de crescimento ativo, como meristemas, gemas axilares e folhas jovens, embora também haja síntese nas folhas adultas.

O transporte das auxinas se caracteriza como sendo basal, ou seja, do ápice do caule ou de outro órgão para a base deste, e polar.

Dentre as diversas substâncias que pertencem a este grupo, podemos destacar o ácido indolacético (AIA), o ácido indolbutírico (AIB), o ácido naftalenoacético (ANA) e o ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D).

A inativação das auxinas é feita por enzimas do tipo oxidases (AIA-oxidase e peroxidases) e por foto-oxidação, causada principalmente pela absorção de luz ultravioleta. A atividade enzimática é influenciada pelas substâncias fenólicas encontradas nas plantas, assim sendo, os monofenóis estimulam a atividade da AIA-oxidase, enquanto os polifenóis inibem a atividade desta enzima. A presença de íons magnésio também influencia na atividade da AIA-oxidase, pois ele atua como cofator em muitos sistemas relacionados com este processo.

As auxinas, quanto sintetizadas pelas plantas ou aplicadas exogenamente, podem provocar uma gama variada de efeitos, como crescimento do caule, folhas, raiz, flor e fruta (Figura 51); iniciação da atividade cambial; dominância apical; epinastia; partenocarpia; determinação do sexo; abscisão foliar, entre outros.

Auxinas
Representação esquemática da sensibilidade de diferentes órgãos
a diferentes concentrações de auxinas (FERRI, 1979)

A aplicação exógena de auxinas tem se mostrado de grande utilidade para a melhoria na produção de inúmeras plantas frutíferas. De um modo geral, a aplicação de auxinas promove efeito benéfico até uma determinada concentração, variável com uma série da fatores, a partir daí, o efeito passa a ser prejudicial. Algumas hipóteses têm sido sugeridas para explicar o efeito inibitório das auxinas, principalmente no que se refere ao processo de formação de raízes, entre elas estão a de que, em altas concentrações, as auxinas induzem a biossíntese de etileno, que pode inibir o crescimento, e que a auxina tem efeito sobre a polarização da membrana plasmática, que, em baixas concentrações, ocorre uma hiperpolarização da membrana associada ao transporte de H+ do citoplasma para a parede, já, em altas concentrações, a hiperpolarização diminui.

O AIB, pela sua estabilidade à fotodegradação e por apresentar boa capacidade de promover a formação de primórdios radiculares, tem sido utilizado no enraizamento de estacas de inúmeras espécies, principalmente daquelas que apresentam dificuldades de formar raízes. As concentrações de AIB, bem como a forma e o tempo de aplicação são variáveis em função de diversos fatores. Normalmente, quando são utilizadas soluções concentradas (1.000 a 10.000mg L-1), a aplicação é feita pela imersão rápida (5 segundos) da estaca, sendo que, para a maioria das espécies, os melhores resultados são obtidos nas concentrações de 2.000 a 3.000mg L-1; já quando são utilizadas soluções diluídas (< 1.000mg L-1) o tempo de imersão da base da estaca deve ser de 12-24 horas, sendo que os melhores resultados, geralmente, são obtidos nas concentrações entre 200 e 300mg L-1.

O ácido naftalenoacético (ANA) também pode ser utilizado para favorecer o processo de formação de raízes, de modo semelhante ao AIB, porém pode ser utilizado no desbaste de bagas de uvas, devendo-se utilizar concentrações em torno de 5ppm no pré-florescimento ou no florescimento e concentrações de 10 a 20mg L-1 na frutificação; no desbaste de tangerinas, quando aplicado em concentrações de 100 a 800mg L-1; na indução da floração em abacaxizeiro, usando-se 25mg L-1; para raleio químico em macieiras, utilizando-se 15 a 20mg L-1; entre outras.

O ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) é um herbicida seletivo capaz de eliminar as plantas daninhas dicotiledôneas sem afetar as monocotiledôneas. Em concentrações menores, o 2,4-D é utilizado para um grande número de funções, como, por exemplo, na fixação de frutas cítricas, utilizando-se concentrações de 4 a 24 mg L-1, de acordo com as cultivares; retarda o amarelecimento da casca, nas concentrações de 8 a 12mg L-1; aumento nas dimensões das frutas de algumas cítricas; antecipação da época de produção (5 a 10mg L-1, 50mL planta-1) e iniciação floral, nas mesmas concentrações; amadurecimento de bananas, com concentrações de 200 a 1600mg L-1.

José Carlos Fachinello

Elio Kersten

Fonte: www.cpact.embrapa.br

Auxinas

As auxinas são uma família de hormônios encontrados em plantas.

As auxinas são feitos principalmente nas pontas dos brotos e raízes, e podem se propagar para outras partes dos brotos ou raízes. Eles mudam a taxa de alongamento nas células vegetais, controlar quanto tempo eles se tornam.

Brotos e raízes respondem de forma diferente a altas concentrações de auxinas:

Células em brotos crescem mais
Células em raízes crescem menos.

Fototropismo

Em uma sessão, o lado sombra contém mais auxina. Isto significa que do lado sombreado cresce mais, fazendo com que o tiro a dobrar em direção à luz.

Auxinas

O diagrama mostra os resultados típicos mostrados por plântulas de aveia cultivadas numa caixa com uma luz de um lado

Mudas

Os resultados e explicações

A As pontas foram removidos. Não auxina é produzida e os brotos não crescem mais.
B As dicas foram cobertas para que a luz não pode alcançá-los. Auxina é na mesma concentração em ambos os lados dos rebentos, de modo que eles já não crescem uniformemente e em ambos os lados.
C Um dos lados das pontas são mais luz do que o outro lado. Auxina é de uma maior concentração no lado sombreado, fazendo com que as células ali a crescer mais do que as células no lado iluminado.

Auxinas ter o efeito oposto nas células da raiz. Em uma raiz, o lado mais sombreada contém auxina, mas desta vez no lado protegido torna-se menor do que o lado iluminado. Isto faz com que a raiz de dobrar para longe da luz.

Gravitropismo

As auxinas também estão envolvidos em gravitropisms. Em uma raiz colocado horizontalmente, o lado inferior contém mais de auxina que o lado de cima.

Isso faz com que o lado inferior crescer menos do que o lado de cima, fazendo com que a raiz a dobrar-se no sentido da força de gravidade.

Em um ensaio colocado horizontalmente, o lado inferior contém mais de auxina que o lado de cima. Isso faz com que o lado inferior crescer mais do que o lado de topo, causando a atirar para dobrar e fazer crescer, contra a força da gravidade.

Fonte: www.bbc.co.uk

Auxinas

As auxinas são os principais fitormônios dos vegetais e foram os primeiros hormônios a serem descobertos.

São substâncias essenciais para o crescimento do vegetal, entre outras atividades fisiológicas.

A ação da auxina ocorre na parede da célula do vegetal, ela ocasiona a distensão e consequentemente o crescimento do vegetal.

O ácido indolilacético (AIA) é a auxina mais comum dos vegetais, e é representada pela fórmula abaixo:

Auxinas

O AIA é produzido pelo vegetal e está relacionado com o crescimento e as funções fisiológicas do vegetal.

O AIA não é o único hormônio encontrado nos vegetais, existem outros, como por exemplo, os ácidos naftaleno-acético, indol-propiônico e indol-butírico, etc., no entanto, estes não são produzidos espontaneamente pelos vegetais, e são denominadas auxinas sintéticas.

Produção de AIA

O AIA é produzido nas folhas jovens e no meristema apical, e posteriormente é conduzido pelas células vivas até as outras partes do corpo do vegetal, auxiliando assim o crescimento de mesmo.

Transporte de AIA

O AIA se desloca do ápice, onde é produzido, até a base do vegetal, portanto este transporte é denominado polarizado.

Destruição do AIA

Existem algumas enzimas, como a peroxidases e fenoloxidades, que têm a capacidade de destruir o AIA, deixando esta auxina desprovida de exercer suas funções.

Descoberta das auxinas

No ano de 1928, o biólogo Frits Went, baseado em experimentos anteriores, elaborou um experiência com coleóptilos de aveia para tentar desvendar a causa do crescimento dos vegetais.

Os coleóptilos são as primeiras estruturas que crescem após a germinação de gramíneas, resguardando o epicótilo. Em uma determinada época o crescimento do coleóptilo cessa, e como o epicótilo não para de crescer, ele acaba rompendo o coleóptilo, fazendo surgir as primeiras folhas do vegetal.

Fonte: www.colegioweb.com.br

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