FOTOMORFOGÊNESE EM FOTOMORFOGÊNESE EM PLANTASPLANTAS

CIÊNCIAS BIOLÓGICASCIÊNCIAS BIOLÓGICASAGRONOMIAAGRONOMIA

20062006

CARACTERÍSTICAS DA CARACTERÍSTICAS DA ENERGIA RADIANTEENERGIA RADIANTE

- PERIODICIDADE – (fotoperíodo)- PERIODICIDADE – (fotoperíodo) - QUALIDADE ESPECTRAL – (- QUALIDADE ESPECTRAL – (λλ - nm) - nm) - INTENSIDADE – (- INTENSIDADE – (µmol fótons mµmol fótons m-2) - DIREÇÃO – (direcional e não-direcional)- DIREÇÃO – (direcional e não-direcional)

A ENERGIA RADIANTE AFETAA ENERGIA RADIANTE AFETA

- FOTOSSÍNTESE- FOTOSSÍNTESE - FLORAÇÃO- FLORAÇÃO -MOVIMENTO DE CLOROPLASTOS-MOVIMENTO DE CLOROPLASTOS -GERMINAÇÃO DE SEMENTES-GERMINAÇÃO DE SEMENTES -FORMAÇÃO DE ÓRGÃOS DE RESERVA-FORMAÇÃO DE ÓRGÃOS DE RESERVA -SÍNTESE DE ANTOCIANINAS, ETC-SÍNTESE DE ANTOCIANINAS, ETC

FENÔMENOS CONTROLADOS FENÔMENOS CONTROLADOS PELA LUZPELA LUZ

AS PLANTAS PERCEBEM AS PLANTAS PERCEBEM GRADIENTES DE LUZGRADIENTES DE LUZ

E E DIFERENÇAS SUTISDIFERENÇAS SUTIS NA NA COMPOSIÇÇAO ESPECTRAL. COMPOSIÇÇAO ESPECTRAL.

ASSIM, DETECTAM SE ESTÃO:ASSIM, DETECTAM SE ESTÃO: EM AMBIENTES SOMBREADOSEM AMBIENTES SOMBREADOS

- SOB LUZ SOLAR PLENA- SOB LUZ SOLAR PLENA

- SOB LUZ SOLAR DO INÍCIO DO DIA- SOB LUZ SOLAR DO INÍCIO DO DIA

SOB LUZ SOLAR DO FINAL DO DIASOB LUZ SOLAR DO FINAL DO DIA

A LUZ E´, PORTANTO :A LUZ E´, PORTANTO :

UM SINAL DO AMBIENTE, QUE AO SE R UM SINAL DO AMBIENTE, QUE AO SE R PERCEBIDO, DESENCADEIA PERCEBIDO, DESENCADEIA

MUDANÇAS NO METABOLISMO E NO MUDANÇAS NO METABOLISMO E NO DESENVOLVIMENTO.DESENVOLVIMENTO.

A PERCEPÇÃO DO SINAL LUMINOSO REQUER QUE A A PERCEPÇÃO DO SINAL LUMINOSO REQUER QUE A LUZ SEJA ABSORVIDA – POR FOTORRECEPTORES OU LUZ SEJA ABSORVIDA – POR FOTORRECEPTORES OU

PIGMENTOSPIGMENTOS

TIPOS DE FITOCROMOTIPOS DE FITOCROMO

Pesquisas com Pesquisas com mutantes mutantes

fotomorfogênicos e fotomorfogênicos e plantas transgênicas plantas transgênicas têm indicado que há têm indicado que há múltiplos tipos de múltiplos tipos de

fitocromo, com fitocromo, com funções funções

fotossensoriaais e fotossensoriaais e fisiológicas distintas.fisiológicas distintas.

A MOLÉCULA DOS A MOLÉCULA DOS FITOCROMOSFITOCROMOS

-São proteínas pigmentadas solúveis-São proteínas pigmentadas solúveis-A forma do Fv do fitocromo é azul e a Fve é -A forma do Fv do fitocromo é azul e a Fve é

esverdeadaesverdeada-Cada molécula do fitocromo é um dímero, constando -Cada molécula do fitocromo é um dímero, constando

de um crómoforo que se liga cocalentemente com a de um crómoforo que se liga cocalentemente com a proteína proteína

- A fotoconversão está associada a mudanças A fotoconversão está associada a mudanças conformacionais na estrutura do cromóforoconformacionais na estrutura do cromóforo

- Apresentam fotorreversibilidadeApresentam fotorreversibilidade

FITOCROMO: FITOCROMO: FOTORREVERSIBILIDADEFOTORREVERSIBILIDADE

ESTRUTURA MOLECULAR DO ESTRUTURA MOLECULAR DO FITOCROMOFITOCROMO

SÍNTESE DOS FITOCROMOSSÍNTESE DOS FITOCROMOS

As respostas do fitocromo também As respostas do fitocromo também dependem da quantidade de luzdependem da quantidade de luz

-respostas de fluência muito baixa (RFMB)-respostas de fluência muito baixa (RFMB) (de 0,1 nmolm(de 0,1 nmolm-2-2 a 50 nmolm a 50 nmolm-2 -2 ))

-respostas de baixa fluência (RBF)-respostas de baixa fluência (RBF) (de 1 (de 1 µµmolmmolm-2-2 a 50 a 50 µµmolmmolm-2 -2 ))

Respostas de irradiância alta (RIA)Respostas de irradiância alta (RIA) (requer exposição prolongada ou exposição (requer exposição prolongada ou exposição

contínua à luz de irradiância alta)contínua à luz de irradiância alta)

MECANISMOS DE AÇÃO DOS MECANISMOS DE AÇÃO DOS FITOCROMOSFITOCROMOS

1- As resposta à luz podem ser classificadas em duas 1- As resposta à luz podem ser classificadas em duas categoriascategorias

Mecanismos de ação dos Mecanismos de ação dos fitocromosfitocromosHipótesesHipóteses

1- Modificação da permeabilidade das membranas1- Modificação da permeabilidade das membranas

2- Regulação da expressão gênica2- Regulação da expressão gênica

A LUZ NOS AMBIENTES A LUZ NOS AMBIENTES NATURAISNATURAIS

A luz solar tem maior proporção de fótons V A luz solar tem maior proporção de fótons V do que de fótons VE, ao passo que, no interior do que de fótons VE, ao passo que, no interior de comunidades de plantas cultivadas e das de comunidades de plantas cultivadas e das florestas, a radiação ambiente é enriquecida florestas, a radiação ambiente é enriquecida com fótons de luz Ve.com fótons de luz Ve.

FITOCROMO EM DIVERSOS FITOCROMO EM DIVERSOS AMBIENTESAMBIENTES

ALGUNS EVENTOS CONTROLADOS ALGUNS EVENTOS CONTROLADOS PELOS FITOCROMOSPELOS FITOCROMOS

1- Controle da germinação de sementes1- Controle da germinação de sementes

2- destiolamento de plântulas recém-germinadas2- destiolamento de plântulas recém-germinadas

3-modulação do crescimento e forma de plantas iluminadas 3-modulação do crescimento e forma de plantas iluminadas (por ex. plantas crescidas sob luz solar são capazes de (por ex. plantas crescidas sob luz solar são capazes de

perceber a proximidade de plantas vizinhas, levando a perceber a proximidade de plantas vizinhas, levando a respostas de evitação de sombra como o aumento do respostas de evitação de sombra como o aumento do crescimento longitudinal do caule; ou plantas sombreadas crescimento longitudinal do caule; ou plantas sombreadas alteram o crescimento, possibilitando atingir com rapidez a alteram o crescimento, possibilitando atingir com rapidez a radiação solar direta)radiação solar direta)

3- Percepção fotoperiódica – controlando, assim, 3- Percepção fotoperiódica – controlando, assim, eventos como a Floraçãoeventos como a Floração

4- Detecção as aurora e do crepúsculo4- Detecção as aurora e do crepúsculo (o enriquecimento da radiação com VE no início e (o enriquecimento da radiação com VE no início e

final do dia é percebido pelo fitocromo)final do dia é percebido pelo fitocromo)

5- Sincronização do relógio biológico5- Sincronização do relógio biológico (nos ritmos circadianos, a operação do oscilador (nos ritmos circadianos, a operação do oscilador endógeno ajusta eventos fisiológicos e bioquímicos endógeno ajusta eventos fisiológicos e bioquímicos

para que ocorram em certas horas do dia)para que ocorram em certas horas do dia)