Conceito de Hormonas Vegetais
O desenvolvimento vegetal corresponde ao crescimento ordenado da planta de acordo com um esquema prévio, determinado pelo genótipo, em que as diferentes células se vão diferenciando em tecidos (histogénese) e órgãos (organogénese). São vários os fatores, externos e internos, que afetam o desenvolvimento vegetal: o genótipo, o meio, a respiração e os reguladores de desenvolvimento.
Aos reguladores de desenvolvimento vegetal dão-se o nome de hormonas vegetais, ou fitohormonas. São substâncias orgânicas, produzidas pela planta, distintas dos nutrientes, e que atuam em concentrações muito baixas. Geralmente, encontram-se associadas a outros compostos orgânicos, permanecendo inativas. Estas substâncias, depois de dissociarem-se dessas moléculas estão na sua forma ativa e funcionam como mensageiros químicos, interagindo com proteínas específicas em diversos locais da planta, produzindo uma resposta que influenciará o crescimento e o desenvolvimento do vegetal. Geralmente, as hormonas vegetais são produzidas em outras partes da planta, que não aquelas em que vão atuar sendo depois transferidas para os locais-alvo.
Os primeiros estudos sobre estas substâncias, e a sua descoberta, advém da questão de como é que as plantas respondem aos estímulos, e de como essa informação se processa no seu interior. Para tal, muito contribuíram os estudos de Charles Darwin, que levaram à conclusão que haveria moléculas mensageiras vegetais que asseguravam uma rede de informação e resposta aos vários estímulos exteriores. Foram estas as bases para a descoberta do primeiro grupo de hormonas, as auxinas.
Existem, atualmente, cinco grupos de fitohormonas principais: auxinas; giberelinas; citocininas; ácido abscísico; e o etileno.
As auxinas foram as primeiras hormonas vegetais a serem identificadas. Nas plantas superiores a principal auxina é o ácido indolacético (IAA). Esta substância é sintetizada, através de várias vias metabólicas, nos meristemas, nas folhas jovens e nos frutos e sementes em desenvolvimento. O seu transporte faz-se, com dispêndio de energia, através do floema. Os principais efeitos desta hormona vegetal são o alongamento celular, a indução da diferenciação dos tecidos vasculares, o fototropismo, o geotropismo, a regulação da dominância apical, aumenta a ramificação das raízes principais e raízes adventícias, atrasa a abscisão foliar, promove o desenvolvimento do meristema floral e induz o desenvolvimento do fruto. Note-se que a presença de auxinas é fundamental ao crescimento e desenvolvimento vegetal. As auxinas sintéticas têm grande valor comercial e económico, tendo como vários usos a promoção da floração do ananás, a indução da partenocarpia, o estabelecimento do enraizamento por estacaria, podendo também serem utilizadas como herbicidas.
Outro grupo de hormonas, essencial à vida das plantas, são as giberelinas. São substâncias quimicamente relacionadas como o ácido giberélico (GA3). Este ácido foi isolado a partir do fungo Giberella fujikuroi, em 1945. As giberelinas encontram-se sobretudo nas sementes e frutos imaturos e nos tecidos apicais das plantas. A sua biossíntese dá-se pela via metabólica os terpenos e são transportadas na planta através do floema e do xilema, por transporte passivo. Os seus efeitos na planta traduzem-se no aumento da extensibilidade da parede celular, promovem a divisão celular e a transcrição do gene da α-amilase, produzem o efeito de alongamento dos entrenós, tem um efeito principal na transição da fase juvenil da planta para a fase adulta com a iniciação da floração e na determinação do sexo, asseguram o estabelecimento dos frutos e desempenham um papel fundamental na germinação das sementes, na medida em que atuam na ativação do crescimento do embrião, na mobilização das substâncias de reserva e na quebra da dormência. Ao nível económico são utilizadas na produção de frutos (por exemplo promovem o aumento dos cachos de uvas e inibem a existência de sementes nas bagas), na produção de malte e na plantação da cana do açúcar induzem o alongamento dos entrenós, produzindo-se assim uma maior quantidade deste nutriente.
As citocininas foram descobertas em 1973. A partir de Zea may isolou-se a zeatina, que é mais abundante hormona deste grupo. São sintetizadas nos meristemas apicais, sendo transportadas pelo xilema. Encontram-se associadas a tecidos com atividade meristemática, entre eles, os tumores. Estas hormonas têm um papel preponderante na regulação da divisão celular, assumindo funções de controlo nesse mecanismo. Para além disso, mobilizam os nutrientes para as folhas e promovem o desenvolvimento dos cloroplastos. São as únicas hormonas que induzem a expansão dos cotilédones, participando, também, no crescimento das gemas laterais. Outro efeito importante, das citocininas, está ligado ao atraso da senescência. A nível comercial têm um papel muito importante no estabelecimento de culturas in vitro, logo na produção de tecidos vegetais.
O ácido abscísico ocorre nas plantas vasculares, em algumas briófitas e está presente em alguns fungos. É sintetizado em qualquer célula que tenha cloroplastos ou amiloplastos, utilizando a via dos terpenos. O seu transporte, normalmente, está associado ao floema. Entre os seus efeitos destacam-se a promoção da tolerância à dessecação no embrião e promove a acumulação de substâncias de reserva na semente. Por outro lado, em resposta ao stress hídrico, induz o encerramento dos estomas, promove o crescimento da raiz e inibe o crescimento do caule.
O etileno foi identificado quimicamente, em 1934. É um produto natural do metabolismo vegetal afetando o desenvolvimento da planta. Pode ser produzido em quase todos os tecidos, destacando-se as regiões meristemáticas e os nós. Tem um papel fundamental na maturação dos frutos, induz a formação de raízes de pelos radiculares e participa no processo de quebra de dormência em algumas espécies. A nível económico destaca-se o seu papel na diminuição da cor verde nas laranjas, promove a longevidade das flores, indução da queda dos frutos e sincronização da maturação de alguns frutos (por exemplo, o tomate).
Existem outrashormonas vegetais, consideradas secundárias, como o ácido jasmónico, a sistemina, o ácido salicílico e os brassinosteroides. Para além destas, podem considerar-se hormonas vegetais, as poliaminas que intervêm na maturação e senescência das folhas, apesar de, ao contrário da maioria das hormonas, apenas exercerem a sua função quando em concentrações muito elevadas.
