Ácido abscísico (ABA)

Estrutura do ácido abscísico. Fonte: Wikimedia Commons

O que é ácido abscsico?

Ele Ácido abscísico (ABA) é um dos principais hormônios dos vegetais, que participa de uma série de processos fisiológicos indispensáveis, como a germinação de sementes e tolerância ao estresse ambiental.

Historicamente, o ácido do abscismo costumava se relacionar com o processo de abscisão de folhas e frutos (daí o seu nome). Abscisão significa que a planta perde uma ou mais partes.

No entanto, hoje é aceito que a ABA não participa diretamente desse processo. De fato, muitas das funções tradicionais atribuídas aos hormônios foram desafiadas pelas tecnologias atuais.

Nos tecidos vegetais, a falta de água leva à perda de turgidez das estruturas vegetais. Esse fenômeno estimula a síntese de Aba, desencadeando respostas adaptativas, como o fechamento dos estômatos e a modificação do padrão de expressão gênica.

ABA também foi isolada de fungos, bactérias e alguns metazoos - incluindo humanos, embora nessas linhagens uma função específica da molécula não tenha sido determinada-.

Características do ácido abscísico

- O ácido abscísico, abreviado como ABA, é um fytromônio envolvido em uma série de reações fisiológicas, como respostas a períodos de estresse ambiental, maturação embrionária, divisão e alongamento celular, na germinação da semente, entre outros.

- Este hormônio é encontrado em todas as plantas. Também pode ser encontrado em algumas espécies muito específicas de fungos, em bactérias e em alguns metazos -dos cnidários aos humanos.

- É sintetizado dentro dos plastídeos da planta. Esta rota anabólica tem como precursor a molécula chamada isopentenil pirofosfato.

- Geralmente, é obtido das partes inferiores dos frutos, especificamente na região inferior do ovário.

- O ácido abscísico aumenta na concentração quando a queda de frutas se aproxima.

- Se o ácido abscsico aplicado experimentalmente em uma porção de gemas vegetativas, os primórdios foliares são transformados em catofilia (folhas) e a gema é transformada em uma estrutura de inverno.

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- As respostas fisiológicas das plantas são complexas e vários hormônios estão envolvidos. Por exemplo, gibleillinas e citocininas parecem ter efeitos contrastantes para os do ácido do abscismo.

Estrutura

Estruturalmente, a molécula de ácido do abscismo tem 15 carbonos e sua fórmula é c_quinzeH_vinteQUALQUER₄, onde carbono 1 'apresenta atividade óptica.

É um ácido fraco com um pka perto de 4,8. Embora existam vários isômeros químicos desta molécula, a forma ativa é S-(+)-ABA, com a cadeia lateral 2-Cis-4-Trans. O formulário R mostrou atividade apenas em alguns ensaios.

Mecanismo de ação

ABA é caracterizado por ter um mecanismo de ação muito complexo, que não foi completamente descoberto.

Um receptor ABA ainda não foi identificado -como os encontrados para outros hormônios, como auxinas ou giberilina-. No entanto, algumas proteínas das membranas parecem estar envolvidas na sinalização do hormônio, como GCR1, RPK1, entre outros.

Além disso, um número importante de segundos mensageiros envolvidos na transmissão do sinal hormonal é conhecido.

Finalmente, várias rotas de sinalização foram identificadas, como receptores pyr/pyl/rcar, fosfatases 2C e SNRK2 cinases.

Funções e efeitos nas plantas

O ácido abscísico tem sido associado a uma ampla gama de processos de plantas essenciais. Dentro de suas principais funções, podemos mencionar o desenvolvimento e a germinação da semente.

Também está envolvido em respostas a condições ambientais extremas, como frio, seca e regiões com altas concentrações de sal. Em seguida, descreveremos os mais relevantes:

Estresse hídrico

A ênfase foi dada à participação desse hormônio na presença de estresse hídrico, onde o aumento do hormônio e a mudança no padrão da expressão gênica são essenciais na resposta da planta.

Quando a seca afeta a planta, ela pode ser evidenciada porque as folhas começam a murchar.

Nesse ponto, o ácido do abscisming viaja para as folhas e se acumula nelas, gerando o fechamento dos estômatos. São estruturas semelhantes a uma válvula que media a troca gasosa em plantas.

O ácido abscísico atua em cálcio: uma molécula capaz de agir como um segundo mensageiro. Isso causa o aumento da abertura dos canais de íons de potássio localizados fora da membrana plasmática das células que constituem os estômatos, chamados Guardiões.

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Assim, uma importante perda de água ocorre. Esse fenômeno osmótico gera uma perda na turgidez da planta, fazendo com que pareça fraca e flácida. Propõe -se que este sistema funcione como um alarme de aviso para o processo de seca.

Além do fechamento dos estômatos, esse processo também envolve uma série de respostas que remodelam a expressão do gene, afetando mais de 100 genes.

Dorman de semente

A dormência da semente é um fenômeno adaptativo que permite que as plantas resistam às condições ambientais desfavoráveis, seja luz, água ou temperatura, entre outras.

Não germinando nesses estágios, o crescimento da planta é garantido em tempos em que o ambiente é mais benevolente.

Evite uma semente germinativa no meio do outono ou no meio do verão (se isso acontecer nesses momentos, as probabilidades de sobrevivência são muito escassas) requer um mecanismo fisiológico complexo.

Historicamente, foi considerado que esse hormônio desempenha um papel crucial na interrupção da germinação em períodos prejudiciais para seu crescimento e desenvolvimento. Verificou -se que os níveis de ácido do abscismo podem aumentar até 100 vezes durante o processo de maturação das sementes.

Esses altos níveis desse hormônio vegetal inibem o processo de germinação e, por sua vez, induzem a formação de um grupo de proteínas que ajudam a resistência da falta de água extrema.

Germinação de sementes: eliminação do ácido do abscism

Para que a semente germine e complete seu ciclo de vida, o ácido do abscismo deve ser eliminado ou inativado. Existem várias maneiras de atender a esse propósito.

Nos desertos, por exemplo, o ácido do abscism é eliminado por períodos de chuva. Outras sementes precisam de estímulos de luz ou temperatura para inativar o hormônio.

O evento de germinação é direcionado pelo equilíbrio hormonal entre o ácido do abscism e as giberilinas (outro hormônio vegetal). Segundo o qual a substância predomina no vegetal, ou não ocorre a germinação.

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Eventos de abscismission

Atualmente, existem evidências de que apóia a idéia de que o ácido do abscism é não participa da dormência da gema e, por mais irônico que seja, nem na absorção das folhas -processo do qual seu nome deriva-.

Atualmente, sabe -se que esse hormônio não controla diretamente o fenômeno da abscisão. A alta presença de ácido reflete seu papel na promoção da senescência (processo de envelhecimento) e resposta ao estresse, eventos que precedem a abscisão.

Crescimento atrofiado

O ácido abscísico atua como um antagonista (ou seja, desempenha funções contrárias) de hormônios do crescimento: auxinas, cicticininas, giberilinas e brastroides.

Freqüentemente, esse relacionamento antagônico inclui uma relação múltipla entre o ácido do abscism e vários hormônios. Dessa maneira, um resultado fisiológico é a orquestra no vegetal.

Embora esse hormônio tenha sido considerado um inibidor de crescimento, ainda não há evidências concretas que possam apoiar completamente essa hipótese.

Sabe -se que os tecidos jovens têm quantidades importantes de ácido do abscismo e mutantes deficientes nesse hormônio são anões: principalmente por causa de sua capacidade de reduzir a transpiração e a produção exagerada de etileno.

RHITE CARDIA

Foi determinado que existem flutuações diárias na quantidade de ácido do abscismo nas plantas. Portanto, presume -se que o hormônio possa atuar como uma molécula de sinal, permitindo que a planta antecipe flutuações na luz, temperatura e quantidade de água.

Usos potenciais

Como mencionamos, a rota de síntese de ácido do abscismo está altamente relacionada ao estresse hídrico.

Por ello, esta ruta y todo el circuito implicado en la regulación de la expresión génica y las enzimas que participan en estas reacciones, constituyen un blanco potencial para generar, mediante ingeniería genética, variantes que toleren exitosamente las altas concentraciones de sal y los periodos de falta de água.

Referências

1. Campbell, n. PARA. Biologia: conceitos e relacionamentos. Pearson Education.
2. Nambara, e., & Marion-Poll, um. Biossíntese de ácido abscísico e catabolismo. Annu. Rev. Planta Biol.
3. Raven, p. H. E., Ray, f., & Eichhorn, S. E. Biologia vegetal. Editorial revertido.