Auxinas

Auxinas – O que são

O termo auxina é derivado da palavra grega auxein que significa a crescer.

Os compostos são geralmente considerados auxinas se eles podem ser caracterizadas pela sua capacidade para induzir o alongamento das células nas hastes e de outro modo se assemelham ácido indolacético (o primeiro isolado de auxina) na actividade fisiológica.

Auxinas geralmente afetam outros processos além da elongação das células estaminais, mas esta característica é considerada crítica de todos os auxinas e, assim, “ajuda” definer a hormona.

As auxinas são substâncias químicas relacionadas com o ácido indolacético (AIA), a principal auxina das plantas e a primeira a ser identificada. São produzidas principalmente nos locais de crescimento ativo, como meristemas, gemas axilares e folhas jovens, embora também haja síntese nas folhas adultas.

História de auxinas e experiências pioneiras

As auxinas foram os primeiros hormônios vegetais descobertos. Charles Darwin foi um dos primeiros cientistas a se envolver em planta investigação hormonal.

Em seu livro “The Power of Movement in Plants”, apresentado em 1880, ele descreve pela primeira vez os efeitos da luz sobre o movimento de alpista (Phalaris canariensis) coleóptilos.

O coleóptilo é uma folha especializado proveniente do primeiro nó que embainha a epicótilo nas plantas plântulas fase protegendo-o até que emerge do chão. Quando a luz brilha unidirecional no coleóptilo, ele se curva na direção da luz. Se a ponta do coleóptilo foi coberto com folha de alumínio, sem dobra que ocorrem em direção à luz unidireccional. No entanto, se a ponta do coleóptilo foi deixado descoberto, mas apenas a parte inferior da ponta foi coberta, a exposição à luz unidireccional resultou em curvatura para a luz. O experimento de Darwin sugeriu que a ponta do coleóptilo foi o tecido responsável pela percepção da luz e produzir algum sinal que foi transportado para a parte inferior do coleóptilo onde a resposta fisiológica de flexão ocorreu.

Ele, então, cortou a ponta do coleóptilo e exposto o resto do coleóptilo à luz unidirecional para ver se curva ocorreu. Curvatura não ocorreu confirmando os resultados de sua primeira experiência (Darwin, 1880).

Foi em 1885 que Salkowski descoberto ácido indole-3-acético (AIA) em meios de fermentação (Salkowski, 1885).

O isolamento do mesmo produto a partir de tecidos de plantas não iria ser encontrado em tecidos de planta para cerca de 50 anos.

Ácido indolacético (IAA) é o principal auxina envolvido em muitos dos processos fisiológicos nas plantas (Arteca, 1996).

Em 1907, Fitting estudaram o efeito de fazer incisões em ambos a luz ou o lado escuro da planta.

Seus resultados foram destinadas a compreensão se translocação do sinal ocorreu em um determinado lado da planta, mas seus resultados não foram conclusivos, porque o sinal era capaz de cruzamento ou indo ao redor da incisão (Adaptação, 1907).

Em 1913, Boysen-Jensen modificado experimento de fritting inserindo pedaços de mica para bloquear o transporte do sinal e mostrou que o transporte de auxina em direção à base ocorre no lado escuro da planta ao contrário do lado exposto à luz unidirecional (Boysen -Jensen, 1913). Em 1918, Paal confirmou os resultados de Boysen-Jensen, cortando dicas retirados do coleóptilo no escuro, expondo apenas as pontas para a luz, substituindo as dicas retirados do coleóptilo na planta, mas fora centrada para um lado ou para o outro. Os resultados mostraram que o lado que foi exposto ao coleóptilo, curvatura ocorreu para o outro lado (Paal, 1918).

Söding foi o próximo cientista para estender a pesquisa auxina, estendendo na idéia de Paal. Ele mostrou que se dicas foram cortados, houve uma redução no crescimento, mas se eles foram cortados e substituídos crescimento continuou a ocorrer (Söding, 1925).

Em 1926, um estudante de graduação da Holanda com o nome de Fritz Fui publicou um relatório descrevendo como ele isolou uma substância crescimento da planta, colocando os blocos de ágar com dicas retirados do coleóptilo, por um período de tempo, então removê-los e colocá-los em decapitado Avena hastes (Went, 1926). Após a colocação do agar, as hastes voltou a crescer.

Em 1928, Ainda desenvolvido um método para quantificar a substância do crescimento de plantas.

Seus resultados sugerem que as curvaturas de caules foram proporcionais à quantidade de substância crescimento no ágar (Went, 1928).

Este teste foi chamado de teste de curvatura avena.

Grande parte do nosso conhecimento atual da auxina foi obtido a partir de suas aplicações. O trabalho de Fui teve uma grande influência para estimular o crescimento das plantas investigação substância.

Ele é creditado frequentemente com dublagem o termo auxina mas foi realmente Kogl e Haagen-Smit que purificou o ácido auxentriolic composto (auxina A) a partir de urina humana em 1931 (Kogl e Haagen-Smit, 1931).

Mais tarde Kogl isolado de outros compostos de urina que foram semelhantes em estrutura e função de auxina A, uma das quais era indole-3 ácido acético (IAA), inicialmente descoberta por Salkowski em 1985.

Em 1954, um comitê de fisiologistas de plantas foi criado para caracterizar a auxinas grupo. O termo vem do auxein grega que significa “crescer”.

Os compostos são geralmente considerados auxinas se que são sintetizados pela planta e são substâncias que partilham uma actividade semelhante à de Iácido indolacético (IAA) (o primeiro auxina para ser isolado a partir de plantas) (Arteca, 1996; Davies, 1995).

Três mecanismos têm sido sugeridos para explicar esta conversão:

O triptofano é convertido em ácido indolepyruvic através de uma reação de transaminação. Indolepyruvic ácido é então convertido indoleacetaldehyde por uma reação de descarboxilação.

O passo final envolve a oxidação de indoleacetaldehyde resultante em ácido indolacético.

Triptofano sofre descarboxilação resultando em triptamina. Triptamina é então oxidado e desaminada para produzir indoleacetaldehyde. Esta molécula é oxidado para produzir o ácido indol-acético.

Ainda recentemente, em 1991, esse terceiro mecanismo evoluiu. IAA pode ser produzido por meio de um mecanismo independente de triptofano. Este mecanismo é mal compreendida, mas foi demonstrado usando-trp (-) mutantes. Outras experiências mostraram que, em algumas plantas, este mecanismo é, na verdade, o mecanismo preferido de IAA biossíntese.

As enzimas responsáveis pela biossíntese de IAA são mais ativos em tecidos jovens, como meristemas apicais e atirar as folhas que crescem e frutas.

Os mesmos tecidos são os locais onde as maiores concentrações de IAA são encontrados. Uma forma plantas podem controlar a quantidade de IAA presente em tecidos em um determinado momento, consiste em controlar a biossíntese da hormona. Outro mecanismo de controle envolve a produção de conjugados que são, em termos simples, as moléculas que se assemelham a hormona mas estão inativos.

A formação de conjugados podem ser um mecanismo de armazenamento e transporte da hormona activa. Os conjugados podem ser formados a partir de IAA através de enzimas hidrolase.

Os conjugados podem ser rapidamente activada por estímulos ambientais sinalização uma resposta hormonal rápido. Degradação da auxina é o método final de controlar os níveis de auxina.

Este processo também tem dois mecanismos propostos descritos abaixo:

A oxidação de IAA por oxigénio, resultando na perda do grupo carboxilo e 3-methyleneoxindole como o principal produto de degradação. IAA oxidase é a enzima que catalisa esta actividade.

Os conjugados de IAA e auxinas sintéticas, tais como o 2,4-D não podem ser destruídos por esta atividade.

C-2 do anel heterocíclico pode ser oxidado resultante em ácido oxindol-3-acético. C-3 pode ser oxidado para além de C-2, resultando no ácido dioxindole-3-acético.

Os mecanismos pelos quais a biossíntese e degradação de moléculas de auxina ocorrem são importantes para futuras aplicações agrícolas.

Informações sobre o metabolismo de auxina provavelmente levará à manipulação genética e química dos níveis hormonais endógenos, resultando em crescimento desejável e diferenciação de espécies vegetais importantes. Finalmente, existe a possibilidade de regular o crescimento da planta, sem o uso de herbicidas e fertilizantes perigosos (Davies, 1995; Salisbury e Ross, 1992).

Funções da auxina

A seguir estão algumas das respostas que auxina é conhecido por causar (Davies, 1995; Mauseth, 1991; Raven, 1992; Salisbury e Ross, 1992):

Estimula o alongamento celular
Estimula a divisão celular no câmbio e, em combinação com citocininas em cultura de tecidos
Estimula a diferenciação de floema e xilema
Estimula a iniciação raiz em estacas e desenvolvimento de raízes laterais em cultura de tecidos
Medeia a resposta tropístico de flexão em resposta à gravidade e luz
O fornecimento de auxina da gema apical suprime o crescimento de gemas laterais
Atrasos senescência foliar
Pode inibir ou promover (através da estimulação de etileno) de folhas e frutos abscission
Pode induzir a produção de frutos e crescimento em algumas plantas
Envolvido em movimento em direção a assimilar auxina, possivelmente por um efeito sobre o transporte do floema
Atrasos maturação do fruto
Promove a floração em Bromélias
Estimula o crescimento das partes da flor
Promove (via produção de etileno) feminilidade das flores dióicas
Estimula a produção de etileno em altas concentrações

As auxinas são uma família de hormônios encontrados em plantas.

As auxinas são feitos principalmente nas pontas dos brotos e raízes, e podem se propagar para outras partes dos brotos ou raízes. Eles mudam a taxa de alongamento nas células vegetais, controlar quanto tempo eles se tornam.

Brotos e raízes respondem de forma diferente a altas concentrações de auxinas:

Células em brotos crescem mais
Células em raízes crescem menos.

Fototropismo

Em uma sessão, o lado sombra contém mais auxina. Isto significa que do lado sombreado cresce mais, fazendo com que o tiro a dobrar em direção à luz.

O diagrama mostra os resultados típicos mostrados por plântulas
de aveia cultivadas numa caixa com uma luz de um lado

Os resultados e explicações

Mudas

A – As pontas foram removidos. Não auxina é produzida e os brotos não crescem mais.
B – As dicas foram cobertas para que a luz não pode alcançá-los. Auxina é na mesma concentração em ambos os lados dos rebentos, de modo que eles já não crescem uniformemente e em ambos os lados.
C – Um dos lados das pontas são mais luz do que o outro lado. Auxina é de uma maior concentração no lado sombreado, fazendo com que as células ali a crescer mais do que as células no lado iluminado.

Auxinas tem o efeito oposto nas células da raiz. Em uma raiz, o lado mais sombreada contém auxina, mas desta vez no lado protegido torna-se menor do que o lado iluminado. Isto faz com que a raiz de dobrar para longe da luz.

Gravitropismo

As auxinas também estão envolvidos em gravitropisms. Em uma raiz colocado horizontalmente, o lado inferior contém mais de auxina que o lado de cima.

Isso faz com que o lado inferior crescer menos do que o lado de cima, fazendo com que a raiz a dobrar-se no sentido da força de gravidade.

Em um ensaio colocado horizontalmente, o lado inferior contém mais de auxina que o lado de cima. Isso faz com que o lado inferior crescer mais do que o lado de topo, causando a atirar para dobrar e fazer crescer, contra a força da gravidade.

Fonte: www.plant-hormones.info/www.bbc.co.uk/www.cpact.embrapa.br