Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de Coimbra

Licenciatura em Biologia

Fisiologia Vegetal

Gravitropismo

Trabalho elaborado por

Ana Rita GraçaCarlos MoreiraNélson Farinha

João NevesJoão Martins

P1 – G2

Coimbra, 30 Março 2009

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Zona SuberosaZona Suberosa

Zona de AlongamentoZona de Alongamento

CoifaCoifa

Zona PilíferaZona Pilífera

CauleCaule

Introdução

Existem vários factores que de uma maneira ou de outra influenciam o

desenvolvimento e crescimento das plantas. Entre eles é importante salientar: a luz, a

gravidade, a temperatura, o contacto entre corpos, a duração quer do dia quer da noite,

etc. Estes traduzem-se em respostas em certos órgãos, tais como as flores, as folhas,

caules, raízes ou estomas. Estas respostas podem traduzir-se em curvaturas,

enrolamentos, movimentos de folhas, abertura ou fecho de flores, entre outros. Estas

respostas relacionadas com estímulos exteriores são geralmente designadas como

tropismos ou respostas trópicas.

O desenvolvimento de uma planta em resposta ao estímulo gravitacional tem o

nome de gravitropismo e é este o nosso objecto de estudo: observar o efeito de

variações de alguns intervenientes no processo do gravitropismo em cariopsis de Zea

mays L., vulgarmente designado por milho.

Podemos observar os efeitos da gravidade na raíz, mais propriamente na coifa,

situada no final da raíz com função vital de protecção da zona meristemática e

capacidade regenerativa. Além da coifa também podemos encontrar na raíz a zona de

alongamento (células produzidas na zona meristemática apresentam maior tamanho,

logo, como o nome indica alongam a raíz), a zona pilífera (zona em que se dá a

absorção, apresenta pêlos radiculares) e, por fim, a zona suberosa ou de ramificação (de

onde partem as raízes secundárias). Podemos observar esquematicamente na figura 1:

Figura 1. Esquema de uma raíz.

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Quando uma planta é colocada horizontalmente as zonas da raíz e do caule que

estão voltadas para baixo vão receber auxinas em maiores quantidades relativamente à

parte superior. As auxinas são hormonas de crescimento. A mais comum é o ácido 3-

indolilacético, AIA, que é um derivado do triptofano. Nos tecidos vegetais existem

grãos especiais, os estatócitos, que derivam de amido, que irão actuar como sensores

gravíticos existentes em regiões geossensíveis e que posteriormente se vão deslocar à

medida que a planta sofre curvatura (Fig. 2).

Figura 2. Deslocamento dos estatócitos, os sensores de gravidade de (C)

Nas plantas também existem enzimas, como peroxidases e fenoloxidases, que em

certas condições podem destruir as auxinas originando produtos inactivos. O TIBA, ou

ácido 2,3,5-triiodobenzóico, pertence a um grupo de reguladores de crescimento e

inibidor do transporte de auxina que, quando aplicado na zona foliar, poderá reduzir o

processo de crescimento vegetativo.

Uma grande concentração de auxinas irá favorecer o crescimento do caule mas

inibe o da raíz. Como consequência, o caule irá alongar-se mais rapidamente que a

região posterior, dirigindo-se a curvatura do caule para a parte superior. Normalmente

diz-se que o caule tem gravitropismo negativo, enquanto a raiz tem gravitropismo

positivo.

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Material e Métodos

- Humedecemos com água uma placa rectangular de esferovite forrada com algodão;

- Seleccionámos 8 plântulas provenientes de sementes de milho germinadas;

- Removemos a coifa de 2 plântulas;

- Colocámos as plântulas, com a ajuda de alfinetes, na placa de esferovite, em diferentes posições;

- Primeiramente colocámos um par de plântulas na vertical com a extremidade radicular (coifa) voltada para baixo (Figura 3);

- De seguida colocámos outro par de plântulas na vertical com a coifa voltada para cima (Figura 4);

- O terceiro par de plântulas foi fixado na horizontal (Figura 5);

- O quarto par de plântulas foi colocado na horizontal com a coifa cortada a cerca de 0,5 mm, tendo sido usada para esse fim uma lâmina de barbear (Figura 6);

- Colocámos o quinto par de plântulas na horizontal com o ápice radicular cortado em 5 mm (Figura 7);

- De modo a testar o efeito do TIBA e da auxina nas raízes, testamos duas situações: Na primeira situação fixamos duas raízes em contacto com auxina (Figura 8). Na segunda, para além da auxina, as raízes foram colocadas em contacto com TIBA. Em ambos os casos, as raízes foram colocadas verticalmente.

- Sem danificar as raízes, marcamos as extremidades dos vértices das raízes com lápis e colocamos a placa numa tina contendo água com o objectivo de manter as raízes hidratadas;

- Passados 2 dias procedemos ao registo dos resultados.

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Resultados

Através das experiências realizadas nas aulas podemos confirmar que as raízes

crescem em direcção ao centro da Terra como resposta à gravidade.

Ao fixar uma raíz de milho numa placa de esferovite humedecida forrada com

algodão e envolta em gaze, ao fim de alguns dias iremos obter resultados diversos

consoante a posição em que foram colocadas.

Ao prender a raíz na vertical com a extremidade radicular voltada para baixo

pode ser verificado o seu crescimento linear em direcção ao que seria o centro da terra

artificial, confirmável na figura 3.

Figura 3. Raízes fixadas na vertical com as extremidades radiculares voltadas para baixo.

Quando colocadas na vertical com a extremidade radicular voltada para cima o seu

crescimento é curvilíneo apresentando um breve crescimento ascendente

desenvolvendo-se posteriormente em direcção oposta causando uma pequena curva na

raíz, como evidenciado na figura 4.

Figura 4. Raízes fixadas na vertical com as extremidades radiculares voltadas para cima.

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Se a sua posição for horizontal ocorre um contínuo crescimento descendente.

Figura 5. Raízes fixadas da horizontal.

Se às raízes for retirada previamente a coifa (cortando a cerca de 0,5mm) vai-se observar um crescimento linear horizontal, quando estas são colocadas na horizontal.

Figura 6. Raízes fixadas na horizontal com a coifa cortada a cerca de 0.5 mm.

Nesta série de experiências também foram colocadas raízes na horizontal após o

corte do ápice radicular. Neste caso não deveria ter ocorrido crescimento da raíz.

Figura 7. Raízes fixadas na horizontal com o ápice radicular cortado em 5mm.

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Para avaliar o efeito do reagente TIBA e da auxina no desenvolvimento das

raízes do milho foram testadas duas situações: na primeira foram colocadas duas raízes

em contacto com auxina. Já na segunda, para além da auxina, foram colocadas em

contacto com TIBA. Em ambas as situações as raízes foram dispostas na vertical.

Os resultados obtidos estão apresentados nas figuras abaixo.

Figura 8. Raízes colocadas na vertical na presença de auxina.

Figura 9. Raízes colocadas na vertical na presença de auxina e TIBA.

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Discussão de resultados e conclusão

Os resultados obtidos nas experiências realizadas nas aulas, no geral,

corresponderam ao esperado mas ainda assim ocorrem algumas falhas.

Analisando os dados e as figuras apresentadas neste relatório é possível perceber

que as raízes fixadas na horizontal com o ápice radicular cortado apresentam algum

crescimento, ao contrário do que era esperado. Possivelmente a raíz não foi cortada o

suficiente (5 mm).

No entanto alguns dos resultados obtidos não corresponderam ao que seria

esperado teoricamente, facto que pode ser explicado por factores externos às técnicas

utilizadas. Uma das hipóteses colocadas seria que os reagentes utilizados não se

encontrariam nas melhores condições, o que se viria a reflectir nos resultados

observados. Isto é, as raízes na presença de auxina deveriam efectuar um crescimento

curvilíneo acentuado afastando-se do bloco de auxina, o que não se verificou. Nas raízes

em que a auxina estava em contacto com a raiz e com o TIBA verificou-se um pequeno

desvio no crescimento, não sendo no entanto o desejado ou o suficiente para poder tirar

as conclusões devidas.

Apesar de tudo foi possível comprovar através das técnicas utilizadas o efeito do

gravitropismo das raízes de Zea mays L.

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Bibliografia

Evans ML, Moore R, Hasenstein KH (1986) How roots respond to

gravity. Scientific American 255: 112-119.

Lee, J.S., Mulkcy, T. J. & Evans, M. L. 1983. Reversible loss of gravitropic

sensitivity in roots following tip application of calcium chelators. Science 220:1375-

1376.

Lee, JS; Mulkey, TJ; Evans, ML (1984) Inhibition of polar calcium movement and

gravitropism in roots treated with auxin-transport inhibitors. Planta 160:536–543.

www.wikipedia.org

Apontamentos das aulas teóricas e práticas.

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