Hormônios vegetais: o que são, funções e principais tipos

Os hormônios são conhecidos como mensageiros químicos. A presença (ou ausência) dessas substâncias ajuda na regulação de inúmeros processos metabólicos nos corpos dos seres vivos. E nos vegetais isso não é diferente! Vários são os hormônios vegetais que atuam no desenvolvimento das plantas.

O que são hormônios vegetais?

Podemos dizer que um hormônio é uma molécula sinalizadora. Em geral, essas moléculas são produzidas em pequenas quantidades por alguma região do organismo e transportada para diferentes tecidos.

Nos tecidos, esses hormônios se ligam a receptores das células-alvos. Ou seja, as células para as quais aquela substância foi produzida, desencadeando diferentes respostas ou processos.

Essas substâncias estão presentes em vários grupos diferentes, inclusive nos organismos do Reino Plantae, que conhecemos como plantas. Sendo assim, dizemos que são hormônios vegetais, também chamados de fitormônios,

Assim como outros hormônios, os hormônios vegetais são substâncias que permitem a comunicação entre as diferentes células. Dessa forma, eles são responsáveis pelo desenvolvimento e crescimento dos vegetais, regulando diversos processos metabólicos.

Como os fitormônios são transportados nos corpos dos vegetais?

Nos animais, o transporte de hormônios e outras substâncias químicas costuma ser feito de célula para célula através de osmose e difusão e, principalmente, através de um sistema circulatório.

Dessa maneira, é comum que um hormônio seja produzido por uma glândula muito distante das suas células-alvos. Já que ele pode ser transportada rapidamente através do sangue, por exemplo.

Entretanto, nos vegetais, esse deslocamento em geral não é necessário. Isso porque, diferentemente dos animais, nos vegetais os fitormônios têm ação mais localizada, atuando, em geral, na mesma região onde são produzidos.

Sendo assim, comumente os hormônios produzidos irão permear o tecido onde se encontram, atuando em células próximas. Porém, há alguns hormônios como as citocininas que podem ser carregados juntamente com a seiva bruta (seiva mineral presente no xilema), influenciando células pelo caminho

Ação dos hormônios vegetais

Apesar de serem substâncias produzidas em pequenas quantidades, mesmo uma quantidade muito diminuta de um hormônio vegetal é suficiente para gerar uma influência profunda no desenvolvimento de um vegetal.

Isso porque praticamente todos os aspectos metabólicos e de desenvolvimento das plantas está em algum grau regulado e influenciado pela ação dos hormônios.

Sendo assim, é possível observar que cada hormônio vegetal pode ter diferentes funções. E essas funções irão variar de acordo com as células sobre as quais esse hormônio está atuando e de acordo com a quantidade de hormônio produzida.

Além disso, um mesmo hormônio pode ter efeitos diferentes sobre células que estejam em diferentes estágios de desenvolvimento. E, inversamente a isso, podemos ter vários hormônios atuando em um mesmo processo.

Outro fator a ser observado é que muitas vezes os hormônios podem ter ações diferentes quando estão agindo em conjunto com outros hormônios. Ações essas que são bastante diferentes de quando cada um deles está agindo isoladamente.

Tipos de hormônios vegetais

Existem cinco grupos de substâncias que atuam como hormônios vegetais. São eles: auxinas, citocininas, giberelinas, ácido abscísico e etilenos.

Veja a seguir as principais funções de cada grupo:

Auxinas

Uma das principais funções das auxinas é estimular o crescimento das células vegetais em órgãos jovens.  Para isso, essas substâncias irão atuar na estimulação do alongamento do comprimento das células.

Para que isso ocorra, uma das ações das auxinas é estimular as bombas de prótons H⁺ presentes nas membranas plasmáticas das células. O maior bombeamento de íons H⁺ promove um aumento do potencial de membrana (algo como a voltagem presente na membrana plasmática). Consequentemente, isso diminui o pH das células em poucos minutos.

Com essa acidificação, proteínas chamadas de expansinas rompem as ligações entre as fibras de celulose e outros componentes da parede celular, deixando-a mais frouxa. Além disso, o aumento de potencial favorece a absorção de outros íons pela célula, aumentando a pressão osmótica e deixando-a mais túrgida (cheia de líquidos).

Com as células inchadas pressionando suas paredes celulares que estão frouxas e elásticas, elas acabam se esticando, aumentando o tamanho dessas células. Legal, não é mesmo?

Outra ação das auxinas sobre as células é a alteração da expressão gênica. Isso faz com que a célula seja induzida a produzir em maior quantidade novas proteínas e outras substâncias. Esses materiais serão usados para fortificar as membranas esticadas e também para serem dissolvidas na água presente no citoplasma, ajudando a preencher a célula.

A partir desses processos que acabei de descrever você já consegue ter uma ideia de como as auxinas auxiliam no crescimento do vegetal, certo? Mas, tem um outro detalhe muito importante nesse mecanismo: a região onde essas auxinas agem.

Onde as auxinas agem

Em geral, encontramos auxinas, como o ácido indolacético (AIA), agindo fortemente no ápice das estruturas aéreas dos vegetais, nas gemas apicais. Essas regiões possuem meristemas embrionários que se desenvolvem e crescem sob a ação desses hormônios.

À medida que um ramo vai crescendo em comprimento ou altura, o sinal das auxinas presentes na gema apical vai ficando mais distante e fraco nas células da base desse ramo. Isso indica que novos ramos são necessários, para aumentar a produção do vegetal. Dessa forma, as gemas laterais do vegetal saem da dormência e começam a crescer.

Além dessas ações, as auxinas podem também agir regulando a quantidade de folhas presentes em um ramo e até mesmo no modo como se dá a formação das nervuras em uma folha.

Uso prático das auxinas

Imagine que você plantou um pé de abacate em sua casa. Mas, você não quer que ele fique muito alto, já que isso dificultaria a coleta dos frutos.

Uma das coisas que você pode fazer é cortar a ponta mais alta do vegetal, onde se encontra a gema apical. Isso iria dificultar o crescimento do vegetal em altura. Além disso, inibiria o sinal das auxinas a partir da gema apical.

Na ausência desses hormônios, as gemas laterais dos ramos sairiam da dormência, formando novos ramos. Assim, o seu abacateiro iria produzir mais ramos, aumentando mais o seu volume em direção às laterais e, consequentemente, produzindo mais galhos e frutos.

Além disso, as auxinas naturais e sintéticas podem tem muitas outras aplicações.  Por exemplo, uma auxina natural chamada de ácido indolbutírico (AIB) é muito utilizado na propagação vegetal por estaquia, ou seja, produção de mudinhas a partir de galhos ou folhas. Para isso, um pó contendo esse fitormônio é colocado nas pontas de caules ou folhas, induzindo a formação de raízes.

Outro exemplo de uso são algumas auxinas sintéticas utilizadas como herbicidas. Plantas como o milho e outras gramíneas conseguem rapidamente inativar essas auxinas e não têm seu crescimento prejudicado. Entretanto, algumas ervas daninhas que não conseguem inativas esses hormônios acabam morrendo na presença de altas doses deles. Sendo assim, esses hormônios sintéticos podem ajudar a manter uma lavoura livre de pragas.

Citocininas

As citocininas são hormônios vegetais que atuam principalmente no estímulo à divisão e diferenciação das células vegetais, promovendo o crescimento através da multiplicação celular.

Entretanto, é importante destacar que esses hormônios só promovem o crescimento em número das células quando estão agindo juntamente com as auxinas.

Além disso, através de experimentos em que um pedaço de caule era cultivado em laboratório, observou-se que alterações nas concentrações desses dois hormônios podem causar diferentes efeitos.

Por exemplo, quando há uma quantidade maior de citocininas as células crescem e tendem a se diferenciar em gemas de partes aéreas, que formam ramos e folhas. Já se há uma maior quantidade de auxinas que citocininas, as células do pedaço de caule tendem a formar raízes.

Fotografia de experimento onde plantas são colocadas dentro de soluções com concentrações diferentes de auxinas e citocininas. Fonte: Getty Images.

Onde as citocininas agem

Em geral, encontramos maior incidência das citocininas nas gemas laterais onde esses hormônios irão estimular a multiplicação celular e a diferenciação dos tecidos.

Além disso, as citocinas podem ser encontradas em outros órgãos vegetais, onde irão agir no retardamento do envelhecimento dos tecidos. Para isso, acredita-se que o hormônio interfira no metabolismo celular aumentando a produção de RNA e proteínas, além de mobilizar nutrientes de tecidos vizinhos.

Por fim, podemos dizer que há indícios de que as citocininas atuam na germinação das sementes, auxiliando no crescimento do vegetal nos primeiros estágios de seu desenvolvimento.

Giberelina

As principais funções das giberelinas são o estímulo ao alongamento das células e também a sua multiplicação em números. Essa ação promove, em geral, o crescimento de caules e folhas.

Uma das hipóteses que tenta explicar o funcionamento desses hormônios diz que, assim como as auxinas, as giberelinas atuam afrouxando as paredes celulares, ao facilitarem a ação das expansinas.

Além disso, esses fitormônios também atuam no desenvolvimento do fruto ao interagirem com certas auxinas. Inclusive, as giberelinas são pulverizadas artificialmente sobre uvas Thompson sem sementes. A ação do hormônio nesses frutos promove um maior crescimento, deixando-o mais carnoso e menos sujeito à infecção por microrganismos.

Por fim, podemos dizer que as giberelinas atuam também na germinação dos vegetais, já que há uma grande quantidade desses hormônios nas sementes. Nesses casos a ação dessas substâncias está em ajudar a semente a mobilizar os nutrientes armazenados de forma a nutrir o embrião.

Ácido abscísico

Diferentemente dos hormônios vegetais que estudamos até agora, o ácido abscísico (ABA) não provoca crescimento, mas sim o retarda. Para isso, frequentemente o ABA age de maneira antagônica em relação às ações dos hormônios de crescimento.

Um dos efeitos gerados por esse hormônio é a dormência das sementes. Nesse caso, a ação desse hormônio aumenta as chances de que uma semente apenas germine quando há disponibilidade de recursos essenciais ao seu desenvolvimento, como umidade, luz e condições favoráveis de temperatura.

Para gerar esse efeito é necessário que haja níveis elevados de ABA nas sementes, o que induz as células a produzirem proteínas que que ajudam a semente a resistir à desidratação extrema.

Em geral, as sementes somente germinam quando o ácido abscísico é retirado delas. Isso pode acontecer por variados fatores, tais como: lixiviação provocada por chuvas intensas, prolongada incidência de luz, longa exposição ao frio e até mesmo o fogo.

Outro efeito importante do ABA é a tolerância à seca. Para isso, quando uma planta começa a murchar por falta de água, esse hormônio vegetal se acumula nas folhas. Isso faz com que os estômatos se fechem rapidamente, diminuindo a perda de água por evapotranspiração.

Isso ocorre porque o ácido abscísio age nas bombas de potássio das células-guardas dos estômatos. Assim, as células perdem uma grande quantidade de íons, ficando hipotônicas. Dessa forma, perdem água rapidamente e murcham, fechando as aberturas dos estômatos.

Etileno

O etileno é um hormônio vegetal produzido por vários órgãos vegetais e, comumente, apresenta-se na forma gasosa. Ele atua em vários processos importantes do vegetal, como a ativação de respostas ao estresse mecânico, a senescência, a abscisão foliar e amadurecimento do fruto.

Resposta ao estresse mecânico

Imagine que uma semente de determinada planta começou a crescer e que logo acima dela havia um obstáculo, como uma pequena pedra. Com o tempo, é bem possível que o caule cresça fazendo desvios, de modo que possa encontrar um caminho para crescer e ter uma melhor exposição à luz.

Essa capacidade se deve à presença do etileno. Quando a planta encosta no obstáculo, ela começa a produzir etileno. Isso faz com que o caule pare de crescer em comprimento, fique mais resistente na região de contato (o que o torna mais resistente) e comece a crescer horizontalmente e paralelamente ao obstáculo.

Consequentemente, o caule passa a apresentar uma curvatura de desvio. Assim que o toque do ápice do caule com o obstáculo é cessado, a planta para de produzir o etileno. Dessa forma, ela passa a crescer em altura.

Senescência e abscisão foliar.

As plantas costumam perder folhas por diferentes motivos, como a perda no outono ou mesmo quando é uma folha muito velha. Esses fenômenos envolvem o que chamamos de senescência e também a abscisão foliar.

A senescência é basicamente a morte programada de células ou órgãos vegetais e até mesmo de uma planta inteira. Muitas vezes, para que isso ocorra, a planta produz mais etileno na região que deve morrer. Isso promove a apoptose das células, onde enzimas decompõem as estruturas celulares destruindo-as.

Na queda de uma folha, por exemplo, isso aconteceria na sua base, na região onde ela estaria se ligando ao caule. Nesse caso, o que promove a queda seria um desiquilíbrio na produção de auxinas e etileno nas folhas. Com a queda de auxinas em uma folha antiga, a planta passa a recuperar parte dos seus compostos, reciclando-os e levando-os a outras partes dos vegetais. Em seguida, ocorre a apoptose de algumas células na base das folhas. Com a base enfraquecida, o peso e o vento, as folhas caem.

Amadurecimento dos frutos

Talvez a função mais conhecida do etileno seja a sua participação no amadurecimento dos frutos. Nesse caso, o etileno desencadeia processos que levam à conversão do amido presente nos frutos em açúcares que o tornam mais doce.

Isso faz com que frutos carnosos tornem-se mais atrativos para animais que, ao comê-los, ajudam a dispersar suas sementes.

Além disso, a produção de etileno faz com que haja mais produção de etileno, em uma reação em cadeia. Como ele é liberado pelos frutos na forma de um gás, o amadurecimento de um fruto influencia o amadurecimento de outros próximos.

Por tal motivo, se você compra uma fruta que não está madura, você pode acelerar o processo de amadurecimento realizando alguns truques. Como, por exemplo, manter o fruto dentro de um saco de papel, fazendo com que o etileno fique acumulado próximo ao fruto. Ou ainda, embalando frutos mais maduros com frutos verdes, já que o etileno liberado pelos frutos maduros irá provocar efeitos nos frutos verdes.

Videoaula sobre hormônios vegetais

E aí, você conseguiu aprender tudo sobre os fitormônios nessa aula de fisiologia vegetal? Beleza! Agora, para tirar todas as suas dúvidas sobre o assunto, veja essa videoaula do canal MeGustaBio com uma paródia feita pelo professor Gustavo:

Exercícios

Agora, que tal testar seus conhecimentos?

Questão 01 – (FAMERP SP/2021) 

O amadurecimento dos frutos é desencadeado por uma série de eventos fisiológicos, com a participação de hormônios e enzimas. Existem frutos que amadurecem somente quando estão ligados à planta-mãe e há frutos que podem amadurecer após a colheita e apodrecem rapidamente. Para retardar o amadurecimento e evitar a perda de frutos, o ideal é mantê-los em recipientes

• a) com alta concentração de O₂ para inibir a produção de giberelina.
• b) com baixa concentração de CO₂ para inibir a produção do gás etileno.
• c) com alta umidade do ar para estimular a produção de ácido abscísico.
• d) com baixa luminosidade para estimular a produção de giberelina.
• e) com baixa temperatura para inibir a produção do gás etileno.

Questão 02 – (UNESP SP/2021) 

Pesquisadores desenvolveram um sensor para monitorar o amadurecimento de frutos. Trata-se de um selo com nanopartículas de um composto à base de sílica, que pode ser colado na embalagem ou na superfície do fruto. À medida que amadurecem, alguns frutos liberam uma substância que reage com o sensor e o faz mudar de cor. Um aplicativo para celular, que lê um código de barras e a cor do selo, permite conhecer o estágio de maturação do fruto e as informações sobre sua origem. (https://revistapesquisa.fapesp.br, abril de 2020. Adaptado.)

O sensor terá sua cor alterada ao reagir com

• a) o etileno.
• b) a giberelina.
• c) a citocinina.
• d) a auxina.
• e) o ácido abscísico.

Questão 03 – (UECE/2019) 

 O hormônio vegetal volátil responsável pela maturação dos frutos é denominado de

• a)
• b)
• c)
• d) ácido abscísico.

Questão 04 – (PUCCamp/SP/2019) 

Nas plantas o crescimento caulinar ocorre na direção da fonte de luz, num movimento denominado fototropismo positivo, resultante da ação de hormônios vegetais. Na figura abaixo a planta foi colocada sob luz unidirecional; o lado A corresponde à porção sombreada do caule e o lado B à iluminada.

Nesta planta ocorre acúmulo de

• a) giberelina no lado A.
• b) giberelina no lado B.
• c) auxina no lado A.
• d) citocina no lado B.
• e) etileno no lado B.

Questão 05 – (FCM PB/2019) 

Os hormônios vegetais, denominados de fitohormonios, são compostos orgânicos, de ocorrência natural na planta, não nutriente e, em baixas concentrações, promovem, inibem ou modificam processos fisiológicos no vegetal. Correlacione os grupos hormonais com as suas funções nas plantas.

1. Giberelinas
2. Citocininas
3. Citocininas
4. Etileno
5. Auxinas

• (   )   Estimulam o amadurecimento dos frutos e abscisão foliar.
• (   )   Estimulam a divisão e a diferenciação celular.
• (   )   Estimulam o crescimento do caule e da raiz, promovem o alongamento das células.
• (   )   Estimulam o alongamento e a divisão celular.
• (   )   Estimulam a diferenciação e o crescimento de raízes.

A sequência correta é:

• a) 3, 4, 5, 1, 2.
• b) 3, 5, 4, 2, 1.
• c) 2, 4, 3, 1, 5.
• d) 5, 3, 2, 1, 4.
• e) 4, 2, 5, 1, 3.

GABARITO: 

1) Gab: E

2) Gab: A

3) Gab: C

4) Gab: C

5) Gab: E

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