Auxiliares: funções, tipos, efeitos nas plantas, aplicações

As auxinas são um grupo de hormonas de plantas que actuam como reguladores de crescimento e desenvolvimento de plantas. Sua função está relacionada aos fatores que estimulam o crescimento das plantas, especificamente a divisão celular e o alongamento.

Esses fito-hormônios são encontrados em todo o reino vegetal, desde bactérias, algas e fungos até plantas superiores. Das auxinas que ocorrem naturalmente, o ácido indolacético (AIA) é o mais comum e é derivado do aminoácido L-triptofano.

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Crescimento de plantas promovido pela auxins Fonte: pixabay.com

A presença de reguladores de crescimento foi descoberta no início do século XX por FW Went. Através de ensaios com mudas de aveia, estabeleceu a possibilidade da existência de substâncias reguladoras do crescimento nas plantas.

Embora estejam localizados na maioria dos tecidos vegetais, a maior concentração é restrita aos tecidos ativos em crescimento. A síntese de auxinas geralmente ocorre em meristemas apicais, folhas tenras e frutos em desenvolvimento.

Os meristemas apicais do caule são as áreas em que o AIA é sintetizado e distribuído diferencialmente à base do caule. Nas folhas, a quantidade de auxina depende da idade do tecido, diminuindo a concentração com a maturidade foliar.

Como reguladores de crescimento, eles são amplamente utilizados pelos agricultores para acelerar o crescimento ou promover o enraizamento. Atualmente, existem vários produtos comerciais com funções específicas, dependendo das necessidades fisiológicas e morfológicas de cada cultura.

Estrutura

As auxinas são compostas por um anel indol derivado do fenol e anéis aromáticos com ligações conjugadas duplas. De fato, eles têm uma estrutura bicíclica formada por um pirrol de 5 carbonos e um benzeno de 6 carbonos.

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Ácido indolacético (AIA) Fonte: Die Autorenschaft wurde nicht in the maschinell lesbaren Form angegeben. É também o nome de Ayacop als Author angenommen (basierend auf den Rechteinhaber-Angaben). [Domínio público], via Wikimedia Commons

O composto orgânico indol é uma molécula aromática com um alto grau de volatilidade. Essa característica faz com que a concentração de auxinas nas plantas dependa dos resíduos que se ligam ao anel duplo.

Função

Essencialmente, as auxinas estimulam a divisão e o alongamento das células e, consequentemente, o crescimento dos tecidos. De fato, esses fitohormônios interferem em vários processos de desenvolvimento das plantas, interagindo muitas vezes com outros hormônios.

  • Eles induzem o alongamento celular, aumentando a plasticidade da parede celular.
  • Eles causam o crescimento do ápice meristemático, dos besouros e do caule.
  • Eles restringem o crescimento da raiz principal ou pivotante, estimulando a formação de raízes secundárias e adventícias.
  • Eles promovem diferenciação vascular.
  • Motive o domínio apical.
  • Regulação do geotropismo: fototropismo, gravitropismo e trigmotropismo através da redistribuição lateral de auxinas.
  • Eles atrasam a abscisão de órgãos vegetais, como folhas, flores e frutos.
  • Motivar o desenvolvimento floral.
  • Eles favorecem a regulamentação do desenvolvimento do fruto.

Mecanismo de ação

As auxiliares têm a propriedade de aumentar a plasticidade da parede celular para iniciar o processo de alongamento. Quando a parede celular amolece, a célula incha e se expande devido à pressão do turgor.

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Cotilédones Fonte: pixabay.com

Nesse sentido, as células meristemáticas absorvem grandes quantidades de água, o que afeta o crescimento dos tecidos apicais. Esse processo é determinado por um fenômeno chamado “crescimento em meio ácido”, que explica a atividade das auxinas.

Esse fenômeno ocorre quando os polissacarídeos e pectinas constituintes da parede celular amolecem devido à acidificação do meio. Celulose, hemicelulose e pectina perdem sua rigidez, o que facilita a entrada de água na célula.

O papel das auxinas nesse processo é induzir a troca de íons hidrogênio (H + ) em direção à parede celular. Os mecanismos envolvidos nesse processo são a ativação das bombas de H-ATPases e a síntese de novas H-ATPases.

  • Ativação de bombas de H-ATPases: As auxiliares estão diretamente envolvidas no bombeamento de prótons da enzima, com a intervenção do ATP.
  • Síntese de novas H-ATPases: As auxiliares têm a capacidade de sintetizar bombas de prótons na parede celular, promovendo o mRNA que atua no retículo endoplasmático e no aparelho de Golgi para aumentar a atividade protonante na parede celular.

À medida que os íons hidrogênio (H + ) aumentam, a parede celular é acidificada, ativando as proteínas “expansinas” envolvidas no crescimento celular. As expansões funcionam eficientemente em faixas de pH entre 4,5 e 5,5.

De fato, polissacarídeos e microfibrilas de celulose perdem rigidez graças à ruptura das ligações de hidrogênio que os fundem. Como resultado, a célula absorve água e se expande em tamanho, manifestando o fenômeno do “crescimento em meio ácido”.

Tipos

  • AIA ou ácido indoacético : fito hormônio de origem natural, é o hormônio encontrado em maior quantidade nos tecidos da planta. É sintetizado ao nível dos tecidos jovens, nas folhas, meristemas e botões terminais.
  • AIB ou ácido indolbutírico: fitohormônio natural de amplo espectro. Contribui para o desenvolvimento de raízes em vegetais e plantas ornamentais, e seu uso permite obter frutos maiores.
  • ANA ou Ácido Naftalenacético: fito hormônio de origem sintética amplamente utilizado na agricultura. É utilizado para induzir o crescimento de raízes adventícias em estacas, reduzir a queda dos frutos e estimular a floração.
  • Ácido 2,4-D ou Diclorofenoxiacético: produto de origem hormonal sintética usado como herbicida sistêmico. É usado principalmente para controlar ervas daninhas de folhas largas.
  • 2,4,5-T ou ácido 2, 4, 5- Triclorofenoxiacético: fito hormônio de origem sintética usado como pesticida. Atualmente, seu uso é restrito devido a seus efeitos letais no meio ambiente, plantas, animais e homem.

Efeitos nas plantas

As auxinas induzem diferentes alterações morfológicas e fisiológicas, principalmente o alongamento celular que promove o alongamento das hastes e raízes. Da mesma forma, intervém na dominância apical, tropismo, abscisão e senescência de folhas e flores, desenvolvimento de frutos e diferenciação celular.

Alongamento celular

As plantas crescem através de dois processos sucessivos, divisão celular e alongamento. A divisão celular permite o aumento do número de células e, por meio do alongamento celular, a planta cresce em tamanho.

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Alongamento celular Fonte: pixabay.com

As auxiliares estão envolvidas na acidificação da parede celular através da ativação de ATPases. Isso aumenta a absorção de água e solutos, as expansinas são ativadas e ocorre o alongamento celular.

Domínio apical

A dominância apical é o fenômeno de correlação em que o botão principal cresce em detrimento dos botões laterais. A atividade das auxinas no crescimento apical deve ser acompanhada pela presença do citocina fitohormônio.

De fato, no ápice vegetativo ocorre a síntese de auxinas que subsequentemente atraem citocinas sintetizadas nas raízes em direção ao ápice. Quando a concentração ideal entre auxinas / citocina é atingida, ocorre divisão e diferenciação celular e subsequente alongamento do meristema apical

Efeitos fisiológicos

Tropismo

O tropismo é o crescimento direcional de caules, galhos e raízes em resposta a um estímulo do meio ambiente. De fato, esses estímulos estão relacionados à luz, gravidade, umidade, vento, um contato externo ou uma resposta química.

O fototropismo é moderado pelas auxinas, uma vez que a luz inibe sua síntese no nível celular. Dessa maneira, o lado sombreado da haste cresce mais e a área iluminada limita seu crescimento curvando-se em direção à luz.

Abscisão e senescência

A abscisão é a queda de folhas, flores e frutos devido a fatores externos, causando a senescência dos órgãos. Esse processo é acelerado pelo acúmulo de etileno entre o caule e o pecíolo, formando uma zona de abscisão que induz o desapego.

O movimento contínuo de auxinas impede a abscisão dos órgãos, retardando a queda de folhas, flores e frutos imaturos. Seu efeito visa controlar a ação do etileno, que é o principal promotor da zona de abscisão.

Desenvolvimento de Frutas

As auxinas são sintetizadas no pólen, endosperma e embrião de sementes. Após a polinização, ocorre a formação do óvulo e subsequente frutificação, onde as auxinas intervêm como promotoras.

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Frutos de tomate Fonte: pixabay.com

Durante o desenvolvimento do fruto, o endosperma fornece as auxinas necessárias para o primeiro estágio do crescimento. Posteriormente, o embrião fornece as auxinas necessárias para as fases posteriores do crescimento dos frutos.

Divisão e diferenciação celular

Evidências científicas provaram que as auxinas regulam a divisão celular no câmbio, onde ocorre a diferenciação dos tecidos vasculares.

De fato, os testes mostram que quanto maior a quantidade de auxina (AIA), maior a quantidade de tecido condutor, principalmente o xilema.

Aplicações

No nível comercial, as auxinas são usadas como reguladores de crescimento, tanto em campo quanto em testes biotecnológicos. Utilizados em baixas concentrações modificam o desenvolvimento normal das plantas, aumentando a produtividade, a qualidade e a colheita.

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Aplicação de auxinas. Fonte: pixabay.com

Aplicações controladas ao estabelecer uma colheita favorecem o crescimento celular e a proliferação de raízes principais e adventícias. Além disso, beneficiam a floração e o desenvolvimento dos frutos, impedindo a queda de folhas, flores e frutos.

Em nível experimental, as auxinas são usadas para produzir frutos, são sementes, agarrando os frutos até o amadurecimento ou como herbicidas. No nível biomédico, eles têm sido utilizados na reprogramação de células somáticas em células-tronco.

Referências

  1. Garay-Arroyo, A., da Paz Sánchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, ER e Gutiérrez, C. (2014). Homeostase de auxinas e sua importância no desenvolvimento de Arabidopsis Thaliana . Jornal de educação bioquímica, 33 (1), 13-22.
  2. Gómez Cadenas Aurelio e García Agustín Pilar (2006) Fitohormônios: metabolismo e modo de ação. Castelló de la Plana: Publicações da Universitat Jaume I, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
  3. Jordán, M. & Casaretto, J. (2006). Hormônios e reguladores de crescimento: auxinas, giberelinas e citocininas. Squeo, F, A. e Cardemil, L. (orgs.). Plant Physiology, 1-28.
  4. Marassi Maria Antonia (2007) Hormônios vegetais. Hipertextos da área de Biologia. Disponível em: biologia.edu.ar
  5. Taiz, L. & Zeiger, E. (2007). Fisiologia vegetal (Vol. 10). Universitat Jaume I.

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