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INFLUÊNCIA DA LUZ NA ABERTURA ESTOMÁTICA

As plantas precisam da luz como fonte de energia para a fotossíntese, processo definido pelo Dicionário Michaelis (2020) como: “... síntese, típico das plantas [...], pelo qual a energia da luz absorvida pela clorofila é usada para transformar água e dióxido de carbono em carboidratos e oxigênio”. Entretanto, outros processos são regulados na planta de acordo com a energia luminosa disponível, dentre eles a abertura estomática e movimentação das folhas. Este artigo abordará o por que é possível notar mudanças na direção das folhas na lavoura ao longo do dia, como isso ocorre e sua influência no balanço hídrico das plantas.

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As plantas possuem a capacidade de adaptação ao ambiente luminoso, isso ocorre por meio de modificações em sua anatomia ou arquitetura. Tais alterações ocorrem visando um aumento na captação de luz, ou com o objetivo de se protegerem do excesso de luz, quando em condições prejudiciais (TAIZ et al., 2017).A família Fabaceae, que engloba espécies como a soja, feijão, amendoim, ervilha, grão-de-bico, dentre outras, tem sua orientação foliar controlada pelo pulvino (JÚNIOR, 2018). Este órgão através de alterações osmóticas a orientação da lâmina foliar (TAIZ et al., 2017). Segundo Taiz et al. (2017, p.249): “... algumas folhas conseguem reorientar-se rapidamente em 90⁰ por hora, podendo, assim, ajustar-se à nova posição do sol quando este emerge por trás de uma nuvem”.

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Existem dois tipos de movimento foliar, o dia-heliotropismo, que consiste no movimento da folha a favor do sol, visando uma melhora na absorção da luz, e o para-heliotropismo que é o movimento evitando o sol. A soja é uma planta que apresenta os dois tipos de movimento, sendo que em condições de déficit hídrico apresenta o movimento para-heliotrópico e quando em condições de bom suprimento com água apresenta o dia-heliotropismo (TAIZ et al., 2017).

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Além da movimentação das folhas, outro mecanismo para evitar a perda de água é o controle da abertura estomática. Com o objetivo de absorver dióxido de carbono e evitar a perda de água as plantas possuem os estômatos, que são aberturas nas folhas com a capacidade de regular a saída de H2O. Para que isso seja possível, os estômatos possuem mecanismos regulados pela luz, que fecham à noite, quando não há luz para fotossíntese, ou em condições limitantes de água.

As células-guarda são responsáveis por controlar a abertura estomática. Em condições de alta demanda por CO2, as células-guarda apresentam uma maior pressão de turgor, absorvendo água, e dessa forma, aumentando em volume para abrir os estômatos. Para que haja o fechamento, as células-guarda diminuem seu volume, provocando uma diminuição na fenda estomática (TEIXEIRA, 2019).

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Os fatores envolvidos na abertura estomática, influenciados pela luz, segundo Taiz (2017, p. 270) são: “a fotossíntese nos cloroplastos das células-guarda e uma resposta específica à luz azul”. Contudo, a resposta à luz azul ocorre independente da luz utilizada para a fotossíntese. Em plantas com diclorofenildimetilureia (DCMU), herbicida responsável por impedir o fluxo de elétrons na fotossíntese, os estômatos fecharam parcialmente, indicando a atuação da luz não fotossintética como responsável pela abertura ou fechamento dos estômatos (TAIZ et al., 2017).

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A abertura estomática está ligada às fototropinas, que através de estímulos da luz azul regulam a atividade da H+-ATPase. Essa enzima é responsável por transportar H+ para fora da membrana das células guarda, aumentando o potencial elétrico negativo no interior delas. Com um maior potencial negativo, a entrada de K+ é estimulada, fazendo a célula aumentar seu potencial osmótico, e consequentemente absorver mais água. Com a maior turgidez, as células-guarda abrem os estômatos (TAIZ et al., 2017).

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O bombeamento de íons K+ é equilibrado por ânions Cl- e malato, além disso, outro processo osmorregulador é a presença de sacarose nas células-guarda. Os grãos de amido nos cloroplastos da célula-guarda são hidrolisados, resultando em glicose e frutose, constituintes da sacarose (TAIZ et al., 2017). Segundo Taiz (2017, p. 275): “a abertura dos estômatos está associada primordialmente à absorção de K+, e o fechamento, a um decréscimo no conteúdo de sacarose”.

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 A zeaxantina, um carotenoide que faz parte do ciclo da xantofila, aumenta a resposta da planta para a luz azul. As células-guarda possuem mais PSII, ou seja, maior transporte de elétrons, mesmo com taxas fotossintéticas baixas. Com isso, o pH do lume é alterado mais facilmente nestas células, mecanismo responsável por regular a produção de zeaxantina, que é favorecida por pH mais ácido (TAIZ et al., 2017). A imagem abaixo ilustra como este carotenoide atua regulando os mecanismos do estômato.

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O estudo da fisiologia vegetal permite entender as respostas das plantas ao ambiente. Além disso, atrelar informações sobre o metabolismo de organismos vegetais com seu local de origem e ambiente de cultivo possibilita compreender a influência do meio no processo de seleção natural. É por isso que, para adequar o manejo, entender as respostas e avaliar os sintomas das plantas é imprescindível estudar e entender sua fisiologia.

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Redigido por:

Gustavo Renatini Carramate 

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Referências:

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DICIONÁRIO MICHAELIS. Editora Melhoramentos. Dicionário Brasileiro da Língua Portuguesa. 2020. Disponível em: http://michaelis.uol.com.br/busca?id=kYDQ. Acesso em: 29 abr. 2020.

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TEIXEIRA, Paulo José Pereira Lima. Bioqúimica II: fotorrespiração. Piracicaba, 2019. 51 slides, color. ESALQ-USP. Disponível em: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4991801/mod_resource/content/1/11_Fotorrespira%C3%A7%C3%A3o.pdf. Acesso em: 29 abr. 2020.

TAIZ, Lincoln et al. Fisiologia e Desenvolvimento Vegetal. 6. ed. Los Angeles: Artmed Editora S.a., 2017. Tradução de Alexandra Antunes Mastroberti.

CAPELLARI JÚNIOR, Lindolpho. Fabaceae. Piracicaba: Esalq, 2018. 50 slides, color.