Escola Secundria Jos Belchior ViegasDisciplina de Biologia e Geologia

A influncia da radiao na germinao das sementes e no crescimento das respetivas plantas

Paulo Martins, n 27 11A

So Brs de AlportelAbril de 2015IntroduoDesenvolveu-se no mbito da disciplina de Biologia e Geologia e na temtica do crescimento e renovao celular, uma experincia que visa investigar acerca da influncia da irradiao de sementes na germinao e no crescimento das plantas. A radiao ionizante aplicada s sementes faz com que haja mutaes no DNA das clulas. Essas mutaes podem fazer com que haja um menor nmero de ciclos celulares, ou at mesmo impedi-los, e, consequentemente, pode retardar ou impedir a germinao das sementes e o crescimento das plantas. A aplicao de radiao ionizante a seres vivos tem aplicaes teis em algumas situaes. Algumas dessas aplicaes podem ser: A inibio da germinao das sementes aplicao, por exemplo, na agricultura, onde evita o crescimento de ervas no solo, facilitando assim a produo das plantas realmente desejadas. O retardamento da maturao e a reduo do nmero de microrganismos responsveis pela deteriorao dos alimentos aplicao, por exemplo, na venda de produtos alimentares, permitindo que estes no cheguem aos pontos de venda deteriorados e que durem mais tempo sem se deteriorarem, tornando assim mais rentvel a sua comercializao. A desinfestao de insetos e inativao de parasitas e microrganismos potencialmente patognicos aplicao, por exemplo, na criao de gado. Situao em que evita que o gado morra e que a sua carne seja contaminada e considerada imprpria para consumo, tornando assim mais rentvel a sua criao.Esta atividade teve como objetivo analisar a influncia da radiao na germinao das sementes de alpiste (Phalaris canariensis) e no crescimento das respetivas plantas.

MaterialPara a realizao desta experincia utilizou-se: 250 Sementes de alpiste (Phalaris canariensis) no irradiadas (0Gy) 250 Sementes de alpiste (Phalaris canariensis), para cada uma das radiaes qual foram submetidas, isto 50Gy, 120Gy, 150Gy, 230Gy e 300Gy Caixas de esferovite Solo gua Regador Sensor de luminosidade Sensor de temperatura Rgua

Procedimento experimental Colocou-se o mesmo tipo de solo com a mesma quantidade de gua em trs caixas de esferovite; Dividiu-se cada caixa de esferovite em dois compartimentos de igual rea e identificou-se cada compartimento com as radiaes de 0Gy, 50Gy, 120Gy, 150Gy, 230Gy e 300Gy; Colocou-se 250 sementes de alpiste (Phalaris canariensis) de cada radiao, no seu respetivo compartimento; Cobriram-se as sementes com uma fina camada de solo idntico ao colocado anteriormente; Mediram-se as condies do ambiente (luminosidade, temperatura do solo, temperatura ambiente); Deixou-se as sementes de alpiste (Phalaris canariensis) a germinar e as respetivas plantas a crescer ao longo de duas semanas, regando-se o solo ao longo das semanas com a mesma quantidade de gua em todos os compartimentos; Contou-se o nmero de sementes germinadas e mediu-se a altura das plantas para cada quantidade de radiao.

Registo de resultadosAps a contagem das sementes germinadas e a medio da altura das plantas criaram-se duas tabelas para a apresentao dos resultados: uma tabela com a taxa de germinao das sementes irradiadas para cada uma das radiaes (Tabela 1) e uma tabela com a mdia das alturas das plantas para cada uma das radiaes (Tabela 2).Nveis de irradiao0Gy50Gy120Gy150Gy230Gy300Gy

Taxa de germinao das sementes irradiadas68%38,4%32,4%52,8%4%8,4%

Tabela 1- taxa de germinao de sementes irradiadas em funo do nvel de radiaoNveis de irradiao0Gy50Gy120Gy150Gy230Gy300Gy

Mdia das alturas das plantas (cm)14,211,511,47,65,523,3

Tabela 2- mdia das alturas das plantas em funo do nvel de irradiao

Tratamento dos dadosCom o intuito de perceber quais poderiam ser os efeitos da radiao, criaram-se dois grficos: um com base na tabela 1, ou seja, o grfico da taxa de germinao das sementes irradiadas para cada uma das radiaes (Grfico 1) e outro com base na tabela 2, ou seja, o grfico da mdia das alturas das plantas para cada uma das radiaes (Grfico 2).

Grfico 1- Taxa de germinao de sementes irradiadas em funo do nvel de radiao

Grfico 2- mdia das alturas das plantas em funo do nvel de irradiaoInterpretao/discusso de procedimentos e de resultadosNesta experincia a radiao de 0Gy constitui o controlo, as diferentes radiaes a que as sementes foram submetidas (50Gy, 120Gy, 150Gy, 230Gy e 300Gy) constituem a varivel independente e as diferentes taxas de germinao das sementes e mdias das alturas de crescimento das plantas constituem a varivel dependente.Durante o processo experimental, uma das preocupaes foi evitar a compactao do solo, para haver maior disponibilidade de oxignio no mesmo. Desta maneira, as razes podem proceder respirao celular, a qual utiliza oxignio e produz energia. Essa energia necessria para que ocorra o transporte ativo de sais para o interior da planta. Este faz com que haja a criao de um meio hipertnico no interior da planta, o que leva absoro de gua por osmose.A gua, de alguma forma ainda desconhecida, estimula o incio dos ciclos celulares nas sementes e, assim, a sua germinao, portanto para que ocorra a germinao das sementes e o crescimento das plantas essencial reg-las. Regar as plantas vai tambm fazer com que haja uma maior disponibilidade de gua no solo a qual ir ser absorvida pela planta nas razes e transportada at as folhas. Nas folhas ocorrer a hidrlise da gua, o que far com que haja a libertao de eletres. Os eletres libertados iro reduzir o NADP+ em NADPH e vo promover a sntese de ATP. Estas molculas so fundamentais para que ocorra o ciclo de Calvin, ciclo que faz com que haja a produo de compostos orgnicos, essenciais para que haja ciclos celulares e, assim, a germinao das sementes e desenvolvimento das plantas. Outro fator condicionante nesta experincia a luminosidade. a energia luminosa que faz com que ocorra a hidrlise da gua e, consequentemente, o desenvolvimento da semente e da planta. Os fotes permitem tambm que haja a excitao da clorofila e se desencadeia a fase luminosa da fotossntese.

Foi tambm tido em conta a necessidade de compostos inorgnicos no solo, nomeadamente fosfatos e azoto, para que ocorra a sntese de biomolculas. A fotossntese produz todas as biomolculas mais simples e algumas dessas biomolculas necessitam de fosfatos e azoto, tais como os aminocidos, que utilizam azoto na sua composio, e os nucletidos, que utilizam azoto nas bases azotadas e fosfatos no grupo fosfato.A sntese das biomolculas (compostos orgnicos) mais simples, a partir de compostos inorgnicos, fundamental para que haja a sntese de polmeros. Alguns exemplos so: os monossacardeos, que podem sintetizar amido e outros; os aminocidos, que formam protenas; os cidos gordos e glicerol, que formam lpidos; os nucletidos, que formam cidos nucleicos. A sntese destes polmeros essencial para que haja o crescimento das plantas.Com esta experincia foi possvel observar, por anlise do grfico 1, que a radiao afeta negativamente a germinao das sementes, uma vez que quanto maior a quantidade de radiao aplicada nas sementes, menor a sua taxa de germinao. Esta diminuio da taxa de germinao, aquando do aumento da radiao aplicada, explicada pela destruio da molcula de DNA provocada pela radiao, o que impossibilita a sua replicao. a replicao do DNA que faz com que seja possvel que ocorra a mitose. No havendo a replicao, tambm no ir haver mitoses e, uma vez que a germinao das sementes depende diretamente das mitoses das suas clulas, tambm no ocorrer a germinao das mesmas.Nesta experincia foi tambm possvel observar, por anlise do grfico 2, que a radiao afeta negativamente o crescimento das plantas, uma vez que, tal como na germinao das sementes, quanto maior a quantidade de radiao aplicada s sementes, menor a mdia das alturas das plantas. Esta diminuio pode-se explicar pelo facto da radiao afetar a molcula de DNA, o que faz com que o ciclo celular daquelas clulas que no foram afetadas ao ponto de no se multiplicarem seja mais lento. Uma vez que o crescimento de uma planta depende do nmero de ciclos celulares que ocorram, estas plantas cresceram menos a quando de uma maior radiao, porque a velocidade dos seus ciclos celulares diminuiu e, consequentemente, ocorreram menos ciclos celulares, no mesmo espao de tempo.

Grfico 4 - Mdia das alturas das plantas em funo do nvel de irradiao, dentro e fora da sala de aulaGrfico 3 - Taxa de germinao das sementes irradiadas em funo do nvel de radiao, dentro e fora da sala de aula. Foi realizada outra experincia, em que se manteve todas as condies, exceto os fatores ambientais. Na experincia anteriormente apresentada as caixas de esferovite foram colocadas dentro da sala de aula e na experincia agora apresentada as caixas de esferovite foram colocadas fora da sala de aula, na rua (encostadas janela da sala, para que a luminosidade disponvel fosse semelhante). Os grficos seguintes (grficos 3 e 4) ilustram a comparao dos resultados obtidos nas duas experincias.Aps a anlise dos grficos 3 e 4, conclui-se que as taxas de germinao das sementes dentro e fora da sala de aula so bastante semelhantes, porm, as plantas que cresceram dentro da sala de aula cresceram mais do que as plantas que cresceram fora da sala de aula. Tal diferena, poder-se- dever ao facto de a sala criar condies mais estveis e que se revelaram favorveis ao crescimento das plantas.ConclusoDepois de analisar os resultados da experincia, pode-se concluir que a radiao impede a germinao de sementes e diminui a velocidade de crescimento das plantas cujas sementes foram irradiadas.Pode-se tambm concluir que a radiao ionizante aplicada s sementes, atuo sobre as suas clulas, mais especificamente sobre o seu DNA. A radiao quebrou a molcula de DNA de algumas das clulas das sementes, o que impediu a sntese de protenas e, consequentemente, provocou a alterao dos ciclos celulares. O facto de a radiao s ter afetado algumas clulas das sementes permitiu que as restantes clulas se mantivessem normais. Assim, nas sementes cujo nmero de clulas afetadas foi mais reduzido, o nmero de clulas no afetadas foi suficiente para que continuasse o seu desenvolvimento, ou seja, ocorresse a germinao das sementes, por processos mitticos nas clulas que se mantiveram intactas.Ao longo desta experincia foram sentidas algumas dificuldades. Uma das dificuldades foi o facto de se suspeitar que as sementes foram guardadas nos envelopes que no correspondiam sua radiao, o que pode alterar a credibilidade dos resultados. Outra dificuldade foi o facto de esta experincia exigir uma contagem de muitas sementes e plantas e exigir muitas medies, o que exige recontagens, para que no haja erros. Porm continua a haver uma grande probabilidade das contagens estarem mal feitas, o que tambm afeta a credibilidade dos resultados.Outro fator que afetou os resultados da experincia utilizada como comparao (a experincia realizada fora da sala de aula) foi a chuva. As caixas de esferovite que estavam colocadas na rua apanharam chuva, o que provocou uma diferena na quantidade de gua cedida, em relao s caixas de esferovite que estavam dentro da sala de aula.

Bibliografia Matias, O.; Martins, P. (2009) Biologia e Geologia| Ensino Secundrio Biologia 10. 1 edio. Areal Editores. Porto; Matias, O.; Martins, P. (2011) Biologia e Geologia| Ensino Secundrio Biologia 11. 1 edio. Areal Editores. Porto.