HERBICIDAS INIBIDORES DE
FOTOSSÍNTESE
Breve histórico
A história dos pesticidas começa antes de Cristo, com os
povos da China e da Grécia. Foram os primeiros a perceber o
efeito de alguns sais inorgânicos no combate aos insetos nas
suas colheitas.
Mais tarde perceberam também que certas plantas
funcionavam como veneno potente para a maioria dos
vertebrados e invertebrados, embora não se soubesse quais as
substâncias ativas.
O uso "oficial" de pesticidas começou no final do século XIX,
com a comercialização de alguns sais inorgânicos no combate às
espécies de coleópteros
O primeiro composto utilizado foi o
acetoarsenito de cobre (1814), porém não como
pesticida mas sim como pigmento para tintas. Foi
banido pelos envenenamentos de pessoas que
pintavam quadros no século XIX.
Apenas em 1867 foi introduzido no combate as
pragas, sendo o principal inseticida para combater o
escaravelho da batata.
Verde de Paris
Em 1941 surge o diclorodifeniltricloroetano (DDT),
considerado o pesticida de maior importância histórica, devido ao
seu impacto no ambiente, na agricultura e na saúde humana.
Foi sintetizado pela primeira vez pelo bioquímico alemão
Ohtmar Zeidler em 1874. Porém, sua importância agrícola foi
constatada por Paul Hermann Muller somente em 1939.
Um fato histórico muito
importante relacionado ao uso
de herbicidas foi a Guerra do
Vietnã (1954 e 1975).
Dentre as armas utilizadas nessa guerra, destacaram-se os
herbicidas desfolhantes ("agente laranja“ - 2,4-D + 2, 4, 5-T )
2,4-D
2, 4, 5-T
Cerca de 2.000 pessoas morreram pela ação do produto
químico e centenas de milhares de pessoas foram afetadas pela
exposição ao agente laranja ou pela contaminação através da
cadeia alimentar. Aproximadamente 76.000 crianças nasceram
com deformações.
Principais herbicidas utilizados no séc. XIX
Ano
~1910
1920
1942
1945
1955
1957
1958
1960
Nome comum
N-m-T
2,4-D
2,4-DP
Caffaro, Drexel, KerrMcGee, Simplot
Uniroyal
AmChem
Boots
MCPA
Zeneca
Neburon, Diuron e Fenuron
DuPont
Simazine
Atrazine e Propazine
Paraquat (dicloro) e Diquat
(dibrometo)
Linuron
Geigy
Geigy
Cloreto de sódio
Ametryn
1962
1966
1971
1972
1982
Companhia
Monolinuron
Zeneca
DuPont
Geigy
Hoechst
Prometryn
Geigy
Cyanazine
Shell
Metribuzin
Bayer / DuPont
Glyphosate (isopropylammonium)
Monsanto
Norflurazon
Sandoz
tebuthiuron
Clomazone
Elanco
FMC
Herbicidas
Inibidores do FS II
Inibidores do FS I
Inibidores da síntese
de carotenóides
Inibidores da Protox
Ação na Fotossíntese
Auxinas sintéticas
Inibidores da EPSPs
Inibidores da ALS
Inibidores da ACCase
Inibidores da Tubulina
Outras ações fisiológicas
Herbicidas Inibidores do FS II
TRIAZINES
•
•
•
•
•
•
•
ametryne – Gesapax
atrazine – Gesaprim
cyanazine – Bladex
prometryne – Gesagard
simazine – Topeze
metribuzin – Sencor
hexazinone – Velpar
UREAS
• diuron – Karmex
• linuron – Lorox
• tebuthiuron – Combine
BENZOTHIADIAZINONE
• bentazon – Basagran
INIBIDORES DA FOTOSSÍNTESE (FOTOSSISTEMA II)
Grupo C
H
Luz
e-
e-
QA
QB
e-
Plastoquinona
eClorofila
eClorofila “triplet”
Peroxidação de lipídios
Grupo C
Características e Sintomas





Clorose foliar
necrose
Não tem efeito direto sobre crescimento de raízes
Injúria (poucos dias)
Inibição do crescimento da planta
86 spp de plantas daninhas resistentes
Modo de Ação: Inibidores do FS II
Os inibidores do FSII ligam-se a proteína integral da
membrana dos tilacóides (proteína D1), competindo com o sítio
de ligação da plastoquinona (QB)
A QA (plastoquinona firmemente ligada a proteína D2)
permanece reduzida, não tendo a QB para receber seus elétrons
Modo de Ação: Inibidores do FS II
O fluxo de elétrons é bloqueado e cessa a produção de
NADPH, embora a produção de ATP permanece ativa pela
processo de fotofosforilação cíclica.
O tempo do estado de redução da QA é aumentado para,
aproximadamente, 30 seg., favorecendo a forma triplete da
clorofila (excitada)
Modo de Ação: Inibidores do FS II
Inicialmente a dissipação da energia ocorre pelos
carotenóides. Entretanto, o bloqueio constante do fluxo de
elétrons provoca a reação da clorofila triplete com o O2,
produzindo oxigênio singlete (reativo)
Consequências dos Inib. FSII
• Inibição síntese de ATP e NADPH
• Paralisação do processo fotossintético
• Esgotamento das reservas
• Fotoxidação das moléculas da clorofila em
decorrência do bloqueio dos elétrons no FSII
• Formação de radicais tóxicos e destruição dos pigmentos
• Destruição ou ruptura da membrana dos cloroplastos
A peroxidação dos lipídeos ocorre por dois mecanismos
* Formação direta de radicais lipídicos em ácidos graxos insaturados
* Reação com o oxigênio, formando oxigênio no estado singlete
Herb.
Toxidez de atrazina (Inib. FS II)
Toxidez de atrazina (Inib. FS II)
Toxidez de atrazina (Inib. FS II)
Toxidez de diuron (Inib. FSII)
Toxidez de diuron (Inib. FSII)
Toxidez de flazasulfuron (Inib. FSII)
Colin
Wraight
e
Bruno
Velthuys
descobriram,
independentemente, em 1981, que diversos herbicidas (ex. Diuron
e atrazine) inibem o fluxo de elétrons por desacoplamento da
proteína QB do PS II.