Citocininas: como esses hormônios atuam nas plantas?

As citocininas (CKs) são compostos hormonais que, majoritariamente, são sintetizados em meristemas apicais radiculares e, em seguida, transportados via xilema para a parte aérea da planta.

Esse hormônio, por sua vez, desempenha um papel fundamental no controle das etapas da divisão celular nos tecidos vegetais, além de atuar na quebra de dormência de gemas axilares.

Portanto, essas funções das citocininas são essenciais para o desenvolvimento adequado das plantas, influenciando diretamente o crescimento e a ramificação.

Quer aproveitar para aprofundar mais sobre esse assunto? Então, siga conosco na leitura deste post, onde exploraremos detalhadamente os mecanismos e efeitos das citocininas nas plantas.

 

 

O que são as citocininas?

Citocininas são hormônios vegetais responsáveis pela divisão celular, sendo, desse modo, fundamentais para o desenvolvimento das plantas como um todo.

Esses hormônios são produzidos nos meristemas das raízes, folhas e frutos jovens, além das sementes em desenvolvimento.

O transporte de citocinina para as diversas partes do vegetal ocorre principalmente pelo xilema (da raiz à parte aérea), e seu retranslocamento é realizado via floema.

Além disso, as citocininas são responsáveis por vários outros processos fisiológicos importantes para o desenvolvimento vegetal: dominância apical, mobilização de nutrientes, senescência foliar, formação e atividade dos meristemas apicais caulinares, desenvolvimento floral, quebra de dormência em gemas e germinação de sementes, bem como aumento da longevidade de tecidos e órgãos.

No processo de divisão celular e desenvolvimento vegetal, as células recém-formadas normalmente se expandem e se diferenciam para assumir suas funções específicas, como transporte, sustentação, armazenamento e fotossíntese, entre outras. Vale ressaltar que quase todos os tipos de células vegetais que mantêm o núcleo na maturidade possuem a capacidade de se dividir.

Essa propriedade é ativada durante certos processos, como a cicatrização de lesões e a abscisão foliar. Além disso, células vegetais diferenciadas podem retomar a divisão, mas sempre com sinal hormonal.

Embora inicialmente tenham sido descobertas como fatores da divisão celular, as citocininas podem, de fato, estimular ou inibir uma variedade de processos fisiológicos, bioquímicos e de desenvolvimento das plantas.

 

 

Funções das citocininas nas plantas

As citocininas modificam a dominância apical e promovem o crescimento de gemas laterais.

Citocininas, auxinas, e outros fatores interagem no controle da dominância apical.As citocininas são responsáveis pela formação de ramos, sendo sintetizadas na própria gema.

O desenvolvimento dos brotos laterais são promovidos pela excisão do meristema apical.Dominância apical é o controle que a gema apical exerce sobre as gemas laterais, inibindo o seu crescimento. Seus principais aspectos são:

1. Inibição completa ou parcial das gemas laterais pelo ápice;
2. Supressão de ramos por outro dominante;
3. Influência do ápice no desenvolvimento e posicionamento de folhas, ramos laterais e outros órgãos;
4. Influência do ápice no transporte de nutrientes e na diferenciação celular no eixo caulinar ou radicular.

 

Hormônios envolvidos na dominância apical

Vamos ver a seguir como os dois hormônios, auxinas e citocininas, agem no processo de dominância apical.

As auxinas, por um lado, agem na manutenção da dominância apical, sendo transportadas de forma polar a partir da gema apical, o que suprime o crescimento das gemas axilares.

Por outro lado, as citocininas atuam na quebra da dominância apical, estimulando a atividade de divisão celular e o brotamento quando aplicadas diretamente às gemas axilares de diversas espécies.

Desse modo, mutantes que superexpressam citocinina tendem a ser densamente ramificados, evidenciando claramente o papel ativo dessas substâncias na ramificação das plantas.

Além disso, as citocininas regulam o crescimento de caules e raízes, e sua aplicação inibe o processo de alongamento de caules e raízes, o que ocorre devido à interação com a auxina.

Plantas com superprodução de citocininas exibem as seguintes características:

1. Os meristemas apicais das partes aéreas produzem mais folhas.

2. As folhas acumulam altos níveis de clorofila e exibem uma coloração muito mais verde.

3. As plantas retardam a senescência foliar.

4. As plantas reduzem fortemente a dominância apical.

5. As plantas que superproduzem citocinina apresentam atrofiamento e desenvolvem entrenós muito curtos.

6. As estacas caulinares enraízam com mais facilidade, e as raízes crescem com maior rapidez.

7. As plantas formam caules adventícios a partir das nervuras foliares e pecíolos intactos.

Além disso, as citocininas, envolvidas no atraso da senescência, podem ser transportadas para as folhas a partir das raízes através do xilema, juntamente com a corrente transpiratória.

Vale destacar que os níveis de citocinina são diretamente proporcionais aos níveis de nutrientes aos quais as plantas estão expostas.

Por exemplo, a aplicação de nitrato em plantas de milho deficientes em nitrogênio promove um rápido aumento nos níveis de citocinina nas raízes. As citocininas também respondem positivamente à aplicação de fosfato e sulfato, o que reforça sua relação com os nutrientes presentes no solo.

Regulação hormonal da germinação

Nas sementes, encontram-se toda a energia e recursos necessários para o crescimento inicial do embrião até a formação das raízes e folhas primárias.

Após esse período, as plantas recém-emergidas tornam-se autotróficas e dependem da energia e dos recursos existentes no ambiente para dar continuidade ao seu crescimento e desenvolvimento.

Concomitantemente, o aumento dos níveis de giberelina promove a germinação, ativando enzimas responsáveis pela quebra de açúcares complexos em açúcares simples, que nutrirão a plântula.

Neste momento, uma ação coordenada e conjunta de outros dois hormônios, a giberelina e a auxina, também ocorre.

Além disso, a citocinina atua na divisão celular, e, juntamente com a giberelina, promoverá o alongamento do hipocótilo. Ao mesmo tempo, a auxina, em conjunto com a giberelina, promoverá a protusão e o desenvolvimento da raiz primária.

Balanço hormonal

Vimos neste post a importância dos hormônios no desenvolvimento das plantas.

Esses hormônios, como as auxinas e citocininas, interagem em muitos processos.

Por exemplo, eles estão envolvidos na divisão celular, dominância apical, senescência das folhas, entre outros.

No caso da dominância apical, as auxinas inibem a síntese de citocininas nas gemas laterais.

Ademais, a expansão dos cotilédones estimulada pela citocinina está associada ao aumento na extensibilidade mecânica da parede celular.