UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA
(UFRA)
INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS (ICA)
DISCIPLINA: FISIOLOGIA VEGETAL
O FITOCROMO E O CONTROLE DO
DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS PELA LUZ
PROF. DR. ROBERTO CEZAR LOBO DA COSTA
INTRODUÇÃO
O desenvolvimento de um ser
multicelular consiste no conjunto de
alterações sofridas ao longo de todo o
seu ciclo de vida, implicando
diferenciações morfológicas e
químicas complexas.
Inicia-se com a célula
reprodutora e termina
no indivíduo adulto.
Morfogênese
Roberto Cezar
A morfogênese
dependente do estímulo
luminoso
Fotomorfogênese
Floração
Expansão foliar
Inibição do
alongamento
caulinar
Germinação de
sementes
Roberto Cezar
Faixa do espectro denominada luz visível
Pigmentos envolvidos na percepção dos sinais
trazidos pela luz. Possuindo diferentes picos de
absorção em diferentes comprimentos de onda.
Roberto Cezar
O processo básico da fotomorfogênese
Luz
Percepção
Desenvolvimento
Fotorreceptor
Eventos
bioquímicos
Via de transdução
Transmissão
Luz fotoquimicamente ativa
Roberto Cezar
 Os fotorreceptores
estão envolvidos na maioria dos
processos fotomorfogênicos.
A
B
C
D
Roberto Cezar
Plântulas de pepino (Cucumis sativus)-A e B; de milho (Zea Mays)-C e D;
A e C foram mantidas no escuro e B e D cresceram em presença de luz.
Quatro classes de fotorreceptores
• Fitocromos;
• Criptocromos;
• Fotorreceptores de luz na banda do UVB;
• Fototropinas
Roberto Cezar
O fitocromo é um pigmento envolvido na regulação
dos processos do crescimento e desenvolvimento da
planta. Controlando processos morfogenéticos,
principalmente como germinação e floração.
Roberto Cezar
 LOCALIZAÇÃO DO FITOCROMO:
De acordo com Taiz e Zeiger (2009):
Maioria dos órgãos das
plantas
Regiões meristemáticas
Sistema radicular
Subcelularmente
núcleo
Citosol
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Sendo mais concentrado nas regiões de crescimento,
responsáveis pelas mudanças incessantes no
desenvolvimento das plantas.
Meristemas
Zona
alongamento
de caules e
raízes
Roberto Cezar
 ONDE ATUA:
Indução de
certas
enzimas
Síntese de
antocianinas
Formação
de
tubérculos
Germinação
de sementes
Floração
Indução de
dormência
em gemas
Roberto Cezar
 Os fitocromos absorvem:
Vermelho
(V 650-680 nm)
Vermelho-extremo
(VE, 710-740 nm)
Azul
(425-490 nm)
Picos de absorção de Fv em V (660 nm) e Fve em VE (730 nm). No entanto, Fv também absorve um pouco
na faixa do VE e Fve absorve uma quantidade proeminente de V. também possuem picos de absorção na
faixa do azul (320-400 nm) e ultra violeta (280 nm). A absorção na faixa do vermelho e do azul é devido ao
cromóforo e absorção na faixa do UV, deve-se provavelmente à porção proteíca do fitocromo.
Roberto Cezar
PRIMEIROS ESTUDOS
FITOCROMO
• Em 1930, Flint e McAlister demonstraram que sementes
fotoblásticas positivas de alface (Lactuca sativa) apresentavam
germinação máxima após irradiação de luz vermelha (V) e que a
germinação era inibida após irradiação com luz vermelhoextrema (VE).
Roberto Cezar
• Borthwick e Hendricks (1950)
Luz
Fve
Esc.
Fv
v
Fve
v
VE
Fve
Fv
v
Fve
VE Fv
v
Fve
v
Fve
VE Fv
v
Fve
VE
Fv
Tratamentos alternados de luz V e VE, aplicados sobre as sementes. A resposta
observada foi determina pelo último comprimento de onda irradiado sobre as
sementes.
Roberto Cezar
Fotorreversibilidade V_VE da germinação de sementes de alface (Borthwick et al., 1954)
Irradiação
% Germinação (20 ° C)
V
70
V, VE
6
V, VE, V
74
V, VE, V, VE
6
V, VE, V, VE, V
76
V, VE, V, VE, V, VE
7
Fotorreversibilidade V-VE da germinação de sementes de (Lactuca sativa)
Roberto Cezar
Formas
fotorreversíveis
Formas
fotorreversíveis
• Germinação de sementes;
• Indução florescimento;
• Crescimento não estiolado; ...
Duas formas fotorreversíveis do fitocromo, FV e FVE, são correlacionadas com a
indução de respostas metabólicas e de desenvolvimento. A fotoconversão da forma do
fitocromo Fv a Fve é induzida por comprimento de onda no vermelho (V) e por luz
azul, e a reversão de Fve a Fv é induzida por comprimento de onda no vermelhoextremo (VE) e também pelo escuro.
Roberto Cezar
Forma inativa
Forma ativa
Roberto Cezar
FITOCROMO-FLORAÇÃO
Luz A, V VE
Fitocromo ve
Fitocromo v
Escuro ou luz 730 nm (V.L.)
Normalmente
Inativado
Não há síntese
de hormônios
-floração-
Ativado para a
maioria dos efeitos
morfogênicos
Síntese de
hormônios
-floração-
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Fit. Fv = inibe a floração
Fit. Fve = ativa a floração
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Estiolamento
•
Quando o crescimento
ocorre no
escuro as folhas não se
desenvolvem e
o caule se torna
exageradamente longo.
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Germinação
• Muitas sementes germinam em completa ausência
fotoblásticas negativas.
de luz-
• Há sementes que não germinam se não forem iluminadas.
fotoblásticas positivas.
• Há outras, porém, que necessitam de
períodos alternados de luz e escuro para
germinarem.
Roberto Cezar
Experimento com sementes de tomate, avaliando a
germinação de acordo com a luz
V
Elevado índice de
germinação, quando
postas para
germinar sob V.
Germinação inibida,
quando sob VE
VE
Laboratório Massanori Takaki (UNESP-Rio Claro)
Roberto Cezar
CONCLUSÃO
O fitocromo apresenta diversas atividades consideradas de suma
importância para o desenvolvimento das plantas, atuando em
atividades como
germinação de sementes, indução de
florescimento, estiolamento, entre outros.
•
• Sendo portanto, importante estudos cada vez mais detalhados
sobre este pigmento.
Roberto Cezar
OBRIGADO!
Roberto Cezar