Em formação

30.7D: Respostas da planta à gravidade - Biologia


OBJETIVOS DE APRENDIZADO

  • Descreva o papel dos amiloplastos no gravitropismo

Quer germinem ou não na luz ou na escuridão total, os brotos geralmente brotam do solo, enquanto as raízes crescem para baixo no solo. Uma planta deitada de lado no escuro enviará brotos para cima quando tiver tempo suficiente. O gravitropismo garante que as raízes cresçam no solo e que os brotos cresçam em direção à luz solar. O crescimento da ponta apical do caule para cima é chamado de gravitropismo negativo, enquanto o crescimento das raízes para baixo é chamado de gravitropismo positivo.

Lapso de tempo de crescimento do broto de ervilha e da raiz: Lapso de tempo de uma planta de ervilha crescendo a partir da semente, mostrando tanto o caule quanto o sistema radicular. As raízes cresceram para baixo na direção da gravidade, que é gravitropismo positivo, e o rebento cresce para cima, afastando-se da gravidade, que é gravitropismo negativo.

A razão pela qual as plantas sabem em que direção crescer em resposta à gravidade é devido aos amiloplastos nas plantas. Amiloplastos (também conhecidos como estatólitos) são plastídios especializados que contêm grânulos de amido e se acomodam em resposta à gravidade. Os amiloplastos são encontrados nos brotos e em células especializadas da capa da raiz. Quando uma planta é inclinada, os estatólitos caem para a nova parede celular inferior. Poucas horas depois, o rebento ou raiz apresentará crescimento na nova direção vertical.

O mecanismo que medeia o gravitropismo é razoavelmente bem compreendido. Quando os amiloplastos se acomodam na parte inferior das células sensíveis à gravidade na raiz ou no caule, eles entram em contato fisicamente com o retículo endoplasmático (RE). Isso causa a liberação de íons de cálcio de dentro do ER. Esta sinalização de cálcio nas células causa o transporte polar do hormônio vegetal ácido indol acético (IAA) para a parte inferior da célula. Nas raízes, uma alta concentração de IAA inibe o alongamento celular. O efeito retarda o crescimento na parte inferior da raiz, enquanto as células se desenvolvem normalmente na parte superior. O IAA tem efeito oposto nos brotos, onde uma concentração mais alta no lado inferior do broto estimula a expansão celular e faz com que o broto cresça. Depois que o broto ou a raiz começam a crescer verticalmente, os amiloplastos retornam à sua posição normal. Outras hipóteses, que envolvem a célula inteira no efeito do gravitropismo, têm sido propostas para explicar por que alguns mutantes sem amiloplastos podem ainda exibir uma resposta gravitrópica fraca.

Pontos chave

  • O gravitropismo positivo ocorre quando as raízes crescem no solo porque crescem na direção da gravidade, enquanto o gravitropismo negativo ocorre quando os brotos crescem em direção à luz do sol na direção oposta da gravidade.
  • Os amiloplastos se estabelecem na parte inferior das células dos brotos e raízes em resposta à gravidade, causando a sinalização do cálcio e a liberação de ácido indol acético.
  • O ácido indol acético inibe o alongamento celular na parte inferior das raízes, mas estimula a expansão celular nos brotos, o que faz com que os brotos cresçam para cima.

Termos chave

  • amiloplasto: uma organela não pigmentada encontrada em algumas células vegetais que é responsável pela síntese e armazenamento dos grânulos de amido através da polimerização da glicose
  • estatólito: uma forma especializada de amiloplasto envolvido na gravipercepção por raízes de plantas e a maioria dos invertebrados
  • gravitropismo: a capacidade de uma planta de mudar seu crescimento em resposta à gravidade

30.7D: Respostas da planta à gravidade - Biologia

Quer germinem ou não na luz ou na escuridão total, os brotos geralmente brotam do solo e as raízes crescem para baixo no solo. Uma planta deitada de lado no escuro enviará brotos para cima quando tiver tempo suficiente. O gravitropismo garante que as raízes cresçam no solo e que os brotos cresçam em direção à luz solar. O crescimento da ponta apical do caule para cima é chamado gravitropismo negativo, enquanto o crescimento das raízes para baixo é chamado gravitropismo positivo.

Amiloplastos (também conhecido como estatólitos) são plastídeos especializados que contêm grânulos de amido e se acomodam em resposta à gravidade. Os amiloplastos são encontrados nos brotos e em células especializadas da capa da raiz. Quando uma planta é inclinada, os estatólitos caem para a nova parede celular inferior. Poucas horas depois, o rebento ou raiz apresentará crescimento na nova direção vertical.

O mecanismo que medeia o gravitropismo é razoavelmente bem compreendido. Quando os amiloplastos se acomodam na parte inferior das células sensíveis à gravidade na raiz ou no broto, eles entram em contato fisicamente com o retículo endoplasmático (RE), causando a liberação de íons de cálcio de dentro do RE. Essa sinalização de cálcio nas células causa o transporte polar do hormônio vegetal IAA para a parte inferior da célula. Nas raízes, uma alta concentração de IAA inibe o alongamento celular. O efeito retarda o crescimento na parte inferior da raiz, enquanto as células se desenvolvem normalmente na parte superior. O IAA tem efeito oposto nos brotos, onde uma concentração maior na parte inferior do broto estimula a expansão celular, fazendo com que o broto cresça. Depois que o broto ou a raiz começam a crescer verticalmente, os amiloplastos retornam à sua posição normal. Outras hipóteses - envolvendo a célula inteira no efeito do gravitropismo - foram propostas para explicar por que alguns mutantes sem amiloplastos podem ainda exibir uma resposta gravitrópica fraca.


Departamento de Biologia

As plantas contam com mecanismos sofisticados para interpretar o bombardeio constante de sinais recebidos para que possam ajustar seu crescimento de acordo. Em meu laboratório, estamos interessados ​​nos mecanismos celulares e moleculares de gravitropismo e fototropismo (crescimento direcionado em resposta à gravidade e à luz, respectivamente). No projeto de gravitropismo, estudamos como os estatólitos (estruturas que funcionam na gravipercepção) interagem com o citoesqueleto na transdução gravitrópica do sinal. Em termos de fototropismo, temos examinado o papel do fitocromo pigmento fotossensível na regulação desse tropismo em raízes e caules. Tivemos uma série de projetos de voos espaciais anteriores que usaram a microgravidade como uma ferramenta para entender os mecanismos das respostas tropísticas. Atualmente, fomos aprovados pela NASA para vários novos experimentos na Estação Espacial Internacional para investigar tropismos de plantas. Nosso objetivo de longo prazo é entender como as plantas integram a entrada sensorial de vários sistemas de percepção de luz e gravidade.

As publicações e o perfil de pesquisa de John & # 8217s estão disponíveis no Google Scholar »

Grupo de laboratório Kiss na NC Space Grant Meeting

Publicações recentes:

Shymanovich T., J.Z. Beijo. 2020. Crescimento e desenvolvimento de ecótipos de Arabidopsis thaliana: Experimentos preliminares para se preparar para uma missão lunar. Pesquisa Gravitacional e Espacial 8 https://doi.org/10.2478/gsr-2020-0002

Kiss J.Z., S.C. Wolverton, S.E. Wyatt, K.H. Hasenstein K.H., J.J.W.A. van Loon. 2019. Comparação de análogos de microgravidade a voos espaciais em estudos de crescimento e desenvolvimento de plantas. Fronteiras na ciência de plantas https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01577

Herranz R., J.P. Vandenbrink, A. Villacampa, A. Manzano, W. Poehlman, F.A. Feltus, J.Z. Beijo, F.J. Medina. 2019. Análise de RNAseq da resposta de Arabidopsis thaliana à gravidade fracionada sob estimulação de luz azul durante o vôo espacial. Fronteiras na ciência de plantas https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01529

Vandenbrink J.P., R. Herranz, W. Poehlman, F.A. Feltus, A. Villacampa, M. Ciska, F.J. Medina, J.Z. Beijo. 2019. Análise de RNAseq de Arabidopsis thaliana mudas após exposição a estímulos fototrópicos de luz azul na microgravidade. American Journal of Botany 106: 1466–1476.

Vandenbrink J.P, J.Z. Beijo. 2019. Respostas da planta à gravidade. Seminários em Biologia Celular e do Desenvolvimento 92: 122–125

Vandenbrink J.P, J.Z. Beijo. 2019. Preparação de um experimento de voo espacial para estudar tropismos em mudas de Arabidopsis na Estação Espacial Internacional. Métodos em Biologia Molecular 1924: 207-214.

Lionheart G., J.P. Vandenbrink, J.D. Hoeksema, J.Z. Beijo. 2018. O impacto da microgravidade simulada no crescimento de diferentes genótipos da planta modelo Medicago truncatula. Ciência e tecnologia da microgravidade 30: 491–502.

Valbuena M.A., A. Manzano, J.P. Vandenbrink, V. Pereda-Loth, E. Carnero Diaz, R.E. Edelmann, J.Z. Beijo, R. Herranz, F.J. Medina. 2018. Os efeitos combinados de microgravidade real ou simulada e fotoativação de luz vermelha em células meristemáticas de raízes de plantas. Planta 248: 691–704.

Johnson C.M., A. Subramaniana, S. Pattathil, M.J. Correll, J.Z. Beijo. 2017. A transcriptômica comparativa indica mudanças na organização da parede celular e na resposta ao estresse em mudas durante o voo espacial. American Journal of Botany 104: 1219-1231.

Vandenbrink J.P., R. Herranz, F.J. Medina, R.E. Edelmann, J.Z. Beijo. 2016. Uma nova resposta fototrópica à luz azul é revelada em raízes de Arabidopsis thaliana na microgravidade. Planta 244: 1201-1215

Vandenbrink J.P., J.Z. Beijo. 2016. Espaço, a fronteira final: uma revisão crítica de experimentos recentes realizados em microgravidade. Plant Science 243: 115-119.

Dauzart A.J.C, J.P. Vandenbrink, J.Z. Beijo. 2016. Os efeitos da clinorotação na planta hospedeira, Medicago truncatula, e seus simbiontes microbianos. Fronteiras em Astronomia e Ciências Espaciais 3: 3 http://dx.doi.org/10.3389/fspas.2016.00003.

Kiss J.Z. 2015. Conduzindo experimentos com plantas no espaço. Methods in Molecular Biology 1309: 255-283. doi.org/10.1007/978-1- 4939-2697- 8_19.

Conversa TEDxGreensboro encontrada aqui!

Painel Space4Women encontrado aqui!

Dr. Kiss na TV NASA


Escopo e missão

Frontiers in Plant Science é um jornal líder em seu campo, publicando pesquisas rigorosamente revisadas por pares que buscam avançar nossa compreensão dos processos fundamentais em biologia vegetal. O Editor Chefe de Campo, Prof. Yunde Zhao, da Universidade da Califórnia, é apoiado por um excelente Conselho Editorial de pesquisadores internacionais. Este periódico multidisciplinar de acesso aberto está na vanguarda da disseminação e comunicação do conhecimento científico e descobertas impactantes para pesquisadores, acadêmicos, formuladores de políticas e o público em todo o mundo.

Em um mundo em constante mudança, a ciência das plantas é de extrema importância para garantir o bem-estar futuro da humanidade. As plantas fornecem oxigênio, alimentos, rações, fibras e materiais de construção e são uma fonte diversificada de produtos químicos industriais e farmacêuticos. Além disso, eles são de importância central para a saúde dos ecossistemas, e o manejo e a manutenção de uma biosfera sustentável requerem seu conhecimento completo. Um conhecimento básico dos processos de biologia vegetal sustenta nossa capacidade de utilizar e melhorar as plantas para a produção sustentável de alimentos, biocombustíveis e biomateriais renováveis, bem como compreender melhor seu papel no meio ambiente.

A ciência das plantas é extremamente interdisciplinar, abrangendo desde a genética molecular das culturas, biologia celular e fisiologia até a ecologia, evolução e patógenos vegetais. Ele usa os mais recentes desenvolvimentos em ciência da computação, óptica, biologia molecular, bioquímica e genômica para enfrentar os desafios no nível celular, dentro de plantas inteiras e em ecossistemas que explora a forma, função, metabolismo, crescimento, desenvolvimento, diversidade, reprodução, evolução e suas interações com o meio ambiente e outros organismos em toda a biosfera.

Frontiers in Plant Science dá as boas-vindas a contribuições originais e significativas de todo o campo & mdash de uma única planta a populações e análises de todo o ecossistema de molecular, biofísica, a abordagens computacionais de molecular a estudos em escala de organismo.

Considere os requisitos de qualidade e conteúdo para estudos experimentais listados abaixo

Fronteiras na ciência de plantas é membro do Comitê de Ética em Publicações.


BioEd Online

Corte através da ponta de uma raiz de milho visto através de um microscópio confocal.
© Jim Haseloff Wellcome Images B0005172 CC-BY-NC-ND 4.0

Visão geral

Os alunos criam uma câmara de experimento de planta simples e usam sementes de milho ou feijão para testar os efeitos da gravidade (gravitropismo) no crescimento da raiz.

Esta atividade é do Guia do professor de plantas no espaço, e é apropriado para todos os níveis de escolaridade.

Desenvolvido e conduzido em colaboração com a BioServe Space Technologies da Universidade do Colorado e a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço dos Estados Unidos.

Experiência do professor

As plantas respondem diretamente à atração gravitacional da Terra e também à luz. Os caules crescem para cima ou afastam-se do centro da Terra e em direção à luz. As raízes crescem para baixo, ou em direção ao centro da Terra, e longe da luz. Essas respostas a estímulos externos são chamadas de tropismos. A resposta do crescimento das plantas à gravidade é conhecida como gravitropismo; a resposta do crescimento à luz é o fototropismo. Ambos os tropismos são controlados por hormônios de crescimento das plantas.

O ácido indolacético, ou auxina, é um hormônio vegetal que, em altas concentrações, estimula o crescimento e o alongamento das células do caule, ao mesmo tempo que retarda o crescimento das células radiculares. Quando a auxina é distribuída uniformemente por todo o caule, todos os lados do caule crescem na mesma proporção, permitindo que a planta cresça em direção à luz e longe da gravidade (veja a ilustração na página 5). Se a planta for virada de lado, a auxina se concentra na parte inferior do caule, fazendo com que as células na parte inferior do caule se alongem. Esse processo gira o caule de modo que ele cresça novamente para cima, provavelmente em direção à luz.

As raízes também mudam de direção quando uma planta é inclinada de lado. Auxin concentra-se na parte inferior das raízes e inibe o alongamento das células da raiz. Como resultado, as células da raiz na parte superior da raiz crescem mais, transformando as raízes no solo e longe da luz. As raízes também mudam de direção quando encontram um objeto denso, como uma rocha. Nestes casos, a auxina concentra-se na parte inferior das raízes, permitindo que as raízes mudem de direção e encontrem um caminho ao redor da rocha para que o crescimento normal possa ser retomado.
investigue os efeitos da gravidade

Para aprender os efeitos da gravidade no cultivo de plantas, os alunos criam uma câmara de germinação simples com um saco plástico tipo Zip-loc & reg e uma toalha de papel umedecida.

Observação: Para obter informações detalhadas sobre o papel das auxinas no crescimento e desenvolvimento das plantas, e sobre Brassica Rapa, faça o download do Plantas no Guia do Professor do Espaço.

Objetivos e Padrões

Investigação

Faça uma pergunta sobre objetos, organismos e eventos no meio ambiente.

Planeje e conduza uma investigação simples.

Use ferramentas e técnicas apropriadas para coletar dados e estender os sentidos e analisar e interpretar dados.

Use os dados para construir uma explicação razoável.

Pense de forma crítica e lógica para fazer as relações entre evidências e explicações.

Use a matemática em todos os aspectos da investigação científica.

Comunique investigações e explicações.

Ciência da vida

A reprodução é uma característica de todos os sistemas vivos porque nenhum organismo individual vive para sempre, a reprodução é essencial para a continuação de todas as espécies.

Todos os organismos devem ser capazes de obter e usar recursos, crescer, reproduzir e manter condições internas estáveis ​​enquanto vivem em um ambiente externo em constante mudança.

O comportamento é um tipo de resposta que um organismo pode dar a um estímulo interno ou externo.

O comportamento de um organismo evolui por meio da adaptação ao seu ambiente. O modo como uma espécie se move, obtém alimento, se reproduz e responde ao perigo baseia-se na história evolutiva da espécie.

Ciências da Terra e do Espaço

A gravidade é a força que mantém os planetas em órbita ao redor do Sol e governa o movimento no sistema solar. A gravidade sozinha nos mantém na superfície da Terra e explica o fenômeno das marés.

Materiais e configuração

Para obter uma lista completa de materiais, opções de materiais, questões de segurança e informações de configuração, baixe o PDF.

Materiais por Grupo de Alunos ou Aluno

1 & ndash2 sementes grandes, como milho ou feijão

Quadrado de papelão, cortado ligeiramente maior do que o saco de sanduíche

Uma folha de toalha de papel branco

Procedimento e extensões

Dobre um pedaço de toalha de papel para caber dentro do saco de sanduíche.

Umedeça a toalha de papel até que esteja uniformemente úmida. Esvazie o excesso de água da toalha e coloque-a no saco.

Posicione uma ou duas sementes em cima e no centro da toalha umedecida. As sementes devem ser visíveis no saco. Sele o saco.

Posicione o saco no centro do papelão e prenda os cantos com fita celofane. Estique o saco com firmeza para evitar que escorra e para ajudar a manter as sementes no lugar. Coloque o papelão de lado e encoste-o à parede.

Observe a semente e registre sua aparência nos próximos dias.

Quando a primeira raiz se formar e crescer um a dois centímetros de comprimento, gire o papelão 90 graus, como mostrado abaixo.


Sinalização iônica nas respostas da planta à gravidade e ao toque

Toque e gravidade são dois dos muitos estímulos que as plantas devem integrar para gerar uma resposta de crescimento apropriada. Devido à natureza mecânica de ambos os sinais, elementos de transdução de sinal compartilhados podem muito bem formar a base da interferência entre esses dois sistemas sensoriais. No entanto, a estimulação do toque deve eliciar eventos de sinalização através da membrana plasmática, ao passo que o sensor de gravidade representa a transformação de uma força interna, a sedimentação de amiloplastos, para eventos de transdução de sinal. Além disso, fatores como a pressão de turgescência e a presença da parede celular também podem colocar restrições exclusivas nesses sistemas mecanossensoriais da planta. Mesmo assim, os elementos candidatos de transdução de sinal tanto no toque da planta quanto no sensor de gravidade, mudanças no Ca2 +, pH e potencial de membrana, refletem a conhecida base iônica de sinalização em células mecanossensoriais animais. Assinaturas espaciais e temporais distintas de íons Ca2 + podem codificar informações sobre os diferentes estímulos de mecanossinalização. Sinais como ondas de Ca2 + ou potenciais de ação também podem transferir rapidamente informações percebidas em uma célula através de um tecido ou órgão, levando às reações sistêmicas características do toque da planta e respostas à gravidade. As respostas de crescimento de longo prazo são provavelmente sustentadas por meio de mudanças na expressão gênica e assimetrias em compostos como inositol-1,4,5-trifosfato (IP3) e calmodulina. Assim, parece provável que a mecanopercepção da planta envolve a codificação espacial e temporal da informação em todos os níveis, desde a célula até a planta inteira. Definir esse padrão será uma etapa crítica para entender como as plantas integram informações de vários estímulos mecânicos a uma resposta de crescimento apropriada.


Término das Respostas Gravitrópicas de Tiro por Feedback Auxin na Polaridade PIN3

As plantas ajustam seu crescimento de acordo com a gravidade. O gravitropismo envolve percepção da gravidade, transdução de sinal e resposta de crescimento assimétrico, com a flexão do órgão como consequência [1]. O crescimento assimétrico resulta da distribuição assimétrica da molécula sinalizadora específica da planta auxina [2] que é gerada pelo transporte lateral, mediado no hipocótilo predominantemente pelo transportador de auxina PIN-FORMED3 (PIN3) [3-5]. A estimulação por gravidade polariza o PIN3 para os lados inferiores das células endodérmicas, correlacionando-se com o aumento do acúmulo de auxina em tecidos adjacentes no lado inferior do órgão estimulado, onde a auxina induz o alongamento celular e, portanto, a flexão do órgão. Uma resposta de curvatura permite que o hipocótilo retome o crescimento reto em um ângulo definido [6], o que implica que em algum ponto a simetria da auxina é restaurada para evitar a curvatura excessiva. Aqui, apresentamos os primeiros insights sobre os mecanismos celulares e moleculares que levam ao término da resposta trópica. Identificamos um feedback de auxina na polarização de PIN3 como mecanismo subjacente que restaura a simetria do fluxo de auxina dependente de PIN3. Assim, dois eventos de polarização PIN3 mecanisticamente distintos redirecionam os fluxos de auxina em diferentes pontos de tempo da resposta da gravidade: primeiro, o redirecionamento mediado pela gravidade do fluxo de auxina mediado por PIN3 em direção ao lado inferior do hipocótilo, onde a auxina gradualmente se acumula e promove o crescimento, e posteriormente a polarização do PIN3 para o lado oposto da célula, esgotando esse máximo de auxina para encerrar a dobra. Consequentemente, a interferência genética ou farmacológica com a polarização PIN3 tardia evita o término da resposta e leva à curvatura excessiva do hipocótilo. Esta observação revela um papel do feedback da auxina na polaridade do PIN no término da resposta trópica.

Palavras-chave: Arabidopsis PIN polaridade auxina realimentação de auxina transporte de auxina gravitropismo hipocótilo.


Respostas da planta ao vento e ao toque

O rebento de uma ervilha gira em torno de uma treliça, enquanto uma árvore cresce em um ângulo em resposta aos fortes ventos dominantes. Estes são exemplos de como as plantas respondem ao toque ou ao vento.

O movimento de uma planta submetida a pressão direcional constante é denominado timotropismo, das palavras gregas thigma que significa "toque" e tropismo implicando em "direção". Gavinhas são um exemplo disso. A região meristemática das gavinhas é muito sensível ao toque, o toque leve evocará uma rápida resposta de enrolamento. As células em contato com uma superfície de suporte se contraem, enquanto as células no lado oposto do suporte se expandem. A aplicação de ácido jasmônico é suficiente para acionar o enrolamento da gavinha sem um estímulo mecânico.

UMA thigmonastic a resposta é uma resposta ao toque independente da direção do estímulo. Na armadilha de Vênus, duas folhas modificadas são unidas em uma dobradiça e alinhadas com finos dentes em forma de garfo ao longo das bordas externas. Pêlos minúsculos estão localizados dentro da armadilha. Quando um inseto roça esses pêlos-gatilho, tocando dois ou mais deles em sucessão, as folhas se fecham rapidamente, prendendo a presa. As glândulas na superfície da folha secretam enzimas que digerem lentamente o inseto. Os nutrientes liberados são absorvidos pelas folhas, que reabrem para a próxima refeição.

Thigmomorphogenesis é uma mudança lenta de desenvolvimento na forma de uma planta submetida a estresse mecânico contínuo. Quando as árvores se dobram com o vento, por exemplo, o crescimento geralmente é atrofiado e o tronco fica mais espesso. Tecido de reforço, especialmente xilema, é produzido para adicionar rigidez e resistir à força do vento. Os pesquisadores levantam a hipótese de que a tensão mecânica induz o crescimento e a diferenciação para fortalecer os tecidos. Etileno e jasmonato estão provavelmente envolvidos na timomorfogênese.


30.7D: Respostas da planta à gravidade - Biologia

As mudanças no ambiente às quais os organismos respondem e reagem são chamadas de estímulos.

A resposta aos estímulos é uma propriedade característica dos organismos vivos. O trabalho conjunto dos vários órgãos de um organismo de maneira sistemática para produzir uma resposta adequada ao estímulo é denominado coordenação. Uma vez que as plantas são ancoradas por suas raízes, elas não podem se mover em resposta a estímulos ambientais. Em vez disso, eles mudam seu padrão de crescimento. Por esse motivo, as plantas da mesma espécie variam na forma corporal. Um padrão de crescimento em resposta a um estímulo ambiental é chamado de tropismo. As plantas usam apenas os hormônios para produzir reação a estímulos externos. Os hormônios vegetais também são chamados de fitohormônios (& aposphyto & apos significa & aposplant & apos). Freqüentemente, a resposta de uma planta é governada pela interação de dois ou mais hormônios.

Os animais usam o sistema nervoso e os hormônios para a coordenação de suas atividades. As plantas não têm sistema nervoso, portanto, usam apenas hormônios para a coordenação. As plantas respondem a vários estímulos muito lentamente, crescendo devido à falta de sistema nervoso. Portanto, na maioria dos casos, a resposta de uma planta a um estímulo não pode ser observada imediatamente. Geralmente leva um tempo considerável para observar o efeito de um estímulo em uma planta.


Sinalização iônica na gravidade da planta e respostas ao toque

As raízes das plantas são otimizadas para explorar os recursos do solo e, conforme cada raiz explora esse ambiente, ela encontrará uma gama de estímulos bióticos e abióticos aos quais deve responder. Portanto, cada raiz deve possuir uma matriz sensorial capaz de monitorar e integrar esses diversos estímulos para direcionar a resposta de crescimento adequada. O toque e a gravidade representam dois dos estímulos biofísicos que as plantas devem integrar. Como a detecção de ambos os sinais requer transdução mecânica de forças biofísicas para eventos de sinalização bioquímica, é provável que eles compartilhem elementos de transdução de sinal. Esses componentes de sinalização comuns podem permitir diafonia e, portanto, integração de respostas timotrópicas e gravitrópicas. De fato, acredita-se que os eventos de transdução de sinal tanto no toque da planta quanto no sensor de gravidade incluam Ca (2 +) - e eventos dependentes de pH. Além disso, parece claro que os sistemas responsáveis ​​pelo toque da raiz e pela resposta à gravidade interagem para gerar uma resposta de crescimento integrada. Assim, as raízes primárias e laterais de Arabidopsis respondem a estímulos mecânicos induzindo o crescimento trópico que é provavelmente parte de uma estratégia de crescimento empregada pela raiz para contornar obstáculos no solo. Além disso, a mecano-sinalização induzida pelo encontro de um obstáculo aparentemente desregula a maquinaria graviperceptiva para permitir esse tipo de resposta de evitação. O desafio para pesquisas futuras será definir como os eventos de sinalização celular na tampa da raiz facilitam a integração do sinal e a regulação do crescimento. Além disso, se outros estímulos são igualmente integrados com a resposta gravimétrica via sistema de transdução de sinal cross-talk é uma questão importante que ainda precisa ser respondida.