F2 · Aulas 57–58

Hormônios vegetais

Fitormônios

Substâncias orgânicas produzidas em pequenas quantidades que regulam o crescimento e o desenvolvimento vegetal. Atuam em concentrações mínimas e frequentemente de forma interativa — o efeito depende da proporção entre hormônios, e não de um deles isoladamente.

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Os fitormônios clássicos dividem-se em grupos com ações complementares ou antagônicas: as auxinas, ligadas ao alongamento celular por afrouxamento da parede, ao fototropismo e à dominância apical; as citocininas, que estimulam divisão celular e retardam a senescência; as giberelinas, que promovem elongação do caule, germinação de sementes e quebra de dormência; o etileno, gasoso, que induz amadurecimento de frutos, abscisão de folhas e resposta ao estresse; e o ácido abscísico, que fecha estômatos em condições de seca e mantém sementes em dormência.

Outro caso clássico é a dominância apical: a auxina produzida no ápice inibe a brotação de gemas laterais, e a poda remove essa fonte, liberando as gemas — efeito que depende também da relação com as citocininas vindas das raízes.

Há ainda aplicações como o ácido indolbutírico em estaquia, o etileno na climatização artificial de bananas e o uso de auxinas para induzir frutos sem sementes.

Auxina

A principal é o AIA (ácido indolacético), produzido no ápice caulinar e nas folhas jovens, com transporte polar descendente. Promove o alongamento celular, mas seu efeito é dose-dependente: a concentração que estimula o caule pode inibir a raiz.

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As auxinas integram o grupo das primeiras fitormonas descobertas, e sua história clássica remete aos experimentos de Charles Darwin e seu filho Francis com coleóptilos de aveia, nos quais a remoção da ponta ou a cobertura com mica bloqueava a curvatura da planta em direção à luz — evidência de um sinal químico migrando do ápice para a zona de alongamento. Esse sinal, isolado décadas depois, é o AIA, cuja síntese ocorre principalmente a partir do aminoácido triptofano em tecidos jovens, e cujo transporte polar depende de proteínas carreadoras de influxo (AUX1) e efluxo (PIN), que direcionam a molécula da base para o ápice das células — um fluxo direcional que explica fenômenos como o fototropismo positivo, em que a luz unilateral redistribui a auxina para o lado sombreado, promovendo alongamento diferencial e curvatura do caule.

Além do alongamento, a auxina participa da dominância apical: o ápice caulinar inibe a brotação das gemas laterais via transporte descendente de AIA, de modo que a poda do ápice libera essas gemas — base do uso comercial de auxinas sintéticas, como o ácido naftalenoacético, na indução de raízes em estacas e na produção de frutos sem sementes (partenocarpia).

Principais funções

Fototropismo e gravitropismo, por acúmulo no lado não iluminado ou inferior; dominância apical, inibindo as gemas laterais — daí a poda estimular a ramificação; formação de raízes em estacas; partenocarpia; e, em altas doses, uso como herbicida seletivo.

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As auxinas, cujo representante clássico é o AIA (ácido indolilacético), são sintetizadas principalmente no ápice caulinar, em folhas jovens e sementes em desenvolvimento, e se deslocam pelo corpo vegetal por um mecanismo singular: o transporte polar, que ocorre sempre no sentido ápice → base do órgão, graças à distribuição assimétrica das proteínas transportadoras PIN na membrana das células. Esse fluxo unidirecional é justamente o que explica por que a auxina se acumula em regiões específicas e desencadeia respostas tão diversas. A base interpretativa vem da teoria de Cholodny-Went, segundo a qual estímulos como luz e gravidade redistribuem a auxina lateralmente, criando gradientes de concentração que determinam o crescimento diferencial.

O experimento de Frits Went (1926), com coleóptilos de aveia, isolou esse efeito e cunhou o termo "auxina", mostrando que a curvatura depende da quantidade de hormônio que migra para o lado oposto.

Giberelinas

Descobertas a partir do fungo Gibberella, que provocava o alongamento excessivo do arroz. Promovem o alongamento do caule — revertendo o nanismo genético —, a quebra da dormência de sementes e gemas, a germinação, o florescimento e o crescimento de frutos.

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As giberelinas (GAs) são diterpenoides sintetizados a partir do geranilgeranil difosfato, com mais de 130 formas conhecidas, embora poucas sejam ativas — a GA3 (ácido giberélico) é a mais estudada. Sua via de sinalização é notável: o receptor GID1, ao ligar-se à GA, promove a degradação dos repressores DELLA pelo sistema ubiquitina-proteassoma, liberando a transcrição de genes de crescimento. Isso explica por que mutantes com DELLA estabilizada são anões, e a aplicação de GA reverte o quadro. Outro mecanismo importante é a indução da α-amilase na camada de aleurona de sementes de cereais: a GA migra do embrião, estimula a enzima, que hidrolisa o amido do endosperma em açúcares para nutrir o embrião — um exemplo clássico de controle hormonal da germinação.

Na prática agrícola, GAs são usadas para aumentar o tamanho de uvas sem sementes, retardar a senescência de citros e uniformizar a germinação de cevada na produção de malte. Diferente das auxinas, as GAs não têm efeito tão marcante no enraizamento e atuam mais no alongamento celular do que na divisão.

Ácido abscísico

Hormônio do estresse e da inibição. Induz o fechamento dos estômatos em déficit hídrico — sua função mais importante —, promove a dormência de sementes e gemas e atua na resposta a seca, frio e salinidade. É antagonista das giberelinas.

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O ácido abscísico (ABA) é um sesquiterpenoide sintetizado a partir do carotenoides, principalmente nas raízes e em tecidos vasculares, e sua concentração celular oscila conforme o status hídrico da planta. Em condições de déficit hídrico, as raízes produzem ABA que é transportado pelo xilema até as folhas, onde atua em receptores específicos (PYR/PYL/RCAR) que inibem proteínas fosfatases do tipo 2C, liberando a quinase OST1 para fosforilar canais de ânions e promover a saída de íons e água das células-guarda — o estômato fecha. Além disso, o ABA regula a expressão de genes de desidrinas e osmoprotetores, aumentando a tolerância à seca, ao frio e à salinidade.

Etileno

Único fitormônio gasoso. Promove o amadurecimento dos frutos, o que se autoacelera — "uma maçã madura amadurece as demais" —, a senescência e a abscisão de folhas e frutos. É usado comercialmente para amadurecer frutos colhidos verdes, e o controle de sua ação prolonga a conservação.

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O etileno (C₂H₄) é o único hormônio vegetal gasoso e age em concentrações mínimas, o que explica por que se difunde facilmente pelos espaços intercelulares e até entre frutos vizinhos. Sua via de síntese parte da metionina, convertida em SAM (S-adenosilmetionina) e depois em ACC (ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico); a enzima ACC oxidase, dependente de oxigênio, transforma o ACC em etileno — por isso frutos em atmosfera com baixo O₂ amadurecem mais devagar. A autocatálise, citada no resumo, decorre de o etileno estimular sua própria síntese: o fruto que começa a produzir etileno induz a expressão das enzimas da via, gerando mais etileno, num ciclo que se espalha para os frutos ao redor.