Lourenço Armando Simbine
Nacilda Nelio Chicocate
Ncolele Márcio Zandamela
Germinação da Semente
Licenciatura em Ensino de Química, 5° ano.
Universidade Pedagógica de Maputo.
Maputo, Junho de 2025
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Germinação de Sementes, Esquemas de Fisiologia vegetal
Germinação de sementes, tipo de germinacao, condições ambientais e do solo.
Tipologia: Esquemas
2025
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Lourenço Armando Simbine Nacilda Nelio Chicocate Ncolele Márcio Zandamela Germinação da Semente Licenciatura em Ensino de Química, 5° ano. Universidade Pedagógica de Maputo. Maputo, Junho de 2025
Lourenço Armando Simbine Nacilda Nelio Chicocate Ncolele Márcio Zandamela Germinação da Semente Licenciatura em Ensino de Química, 5° ano. Trabalho de investigação científica a ser entregue, ao docente da cadeira de Fisiologia Vegetal, para efeitos de avaliação pela Docente Evelina Sambane. Universidade Pedagógica de Maputo. Maputo, Junho de 2025
1. INTRODUÇÃO
A semente representa o ponto culminante das atividades de uma geração e o início de uma nova descendência de uma planta. Ela é, em essência, um óvulo maduro que abriga uma planta em miniatura (eixo embrionário - plântula), conhecida como embrião, com o potencial intrínseco de crescimento e desenvolvimento até atingir o estágio de planta adulta. As sementes constituem as estruturas fundamentais de propagação das plantas, sendo composta, essencialmente, por três componentes distintos: reservas, tegumento e um embrião, que se manifesta como uma planta em miniatura. Essas estruturas são cruciais para o processo de desenvolvimento que culmina na formação de uma planta adulta. Após o início da germinação, o embrião, presente nas sementes viáveis e não dormentes, entra em um estágio de crescimento e desenvolvimento. A germinação propriamente dita se inicia com a reidratação da semente, um processo denominado embebição, no qual a semente absorve água. Este trabalho busca apresentar uma visão geral dos mecanismos envolvidos na germinação das sementes, com base em literatura científica actualizada. .
2. GERMINAÇÃO DE SEMENTES
O processo germinativo pode ser definido como uma sequência ordenada de atividades metabólicas que resultam na retomada do crescimento e de desenvolvimento do embrião, originando uma plântula. De maneira geral, o termo germinação aborda todos os processos envolvidos na transformação do embrião de uma semente (eixo embrionário) em uma plântula independente e estabelecida. A geminação é o reinício do crescimento do embrião, que teve seu crescimento paralisado nas fases finais da maturação (criptobiose: dormência e quiescência). Os processos bioquímicos e fisiológicos do crescimento do embrião exigem atividades metabólicas aceleradas. A fase inicial da germinação consiste principalmente na ativação daqueles processos atenuados nas fases finais da maturação, pelo aumento do teor de umidade (embebição) e conseqüente aumento da atividade respiratória do embrião da semente. 2.1. Tipos de Germinação a) Germinação epígea Nesse tipo de germinação os cotilédones situam-se acima do nível do solo (Figura 1A). Ocorre alargamento do hipocótilo, elevando os cotilédones e a gema apical (plúmula) acima do solo (ex: dicotiledôneas em geral, feijão, mamona, amendoim, abóbora, alface, café, algodão e repolho, monocotiledôneas: cebola). b) Germinação hipógea Nesse tipo de germinação os cotilédones permanecem enterrados no solo, e somente a plúmula supera o nível do solo (Figura 1B). Não se verifica alargamento no comprimento do hipocótilo, mas sim do epicótilo (ex: gramíneas em geral, milho, arroz, aveia, centeio, cevada, algumas dicotiledôneas: ervilha, seringueira e fava).
Esta fase é caracterizada por uma predominância de processos físicos em relação aos metabólicos. b. Fase II – Fase de germinação: Nessa fase ocorrem modificações metabólicas significativas nas sementes, preparando-as para o próximo estágio de crescimento. Há uma drástica redução na taxa de absorção de água (embebição), enquanto a digestão das reservas se intensifica. Nesse período, ocorre também a síntese de novo RNA mensagem (RNAm). Uma característica marcante é a translocação de substâncias mais solúveis, difusíveis e simples em direção aos pontos de crescimento do embrião (eixo embrionário), iniciando o processo de assimilação. Essa fase se caracteriza por uma intensa actividade metabólica e fisiológica, com algumas actividades reversíveis (VIEIRA; CARVALHO, 2023). c. Fase III – Fase de crescimento: Nessa fase ocorrem modificações morfológicas visíveis nas sementes, como o alongamento da radícula (protusão da raiz primária). Do ponto de vista fisiológico, há um aumento constante na absorção de água e na actividade respiratória. Tanto a respiração quanto a absorção de água pelas sementes aumentam na fase I, estabilizam-se na fase II e voltam a aumentar na fase III. Durante essa etapa, ocorre a mobilização das reservas e um crescimento mais pronunciado. Esta fase é caracterizada por uma intolerância à dessecação e é irreversível; a semente origina uma nova plântula ou morrerá. Do ponto de vista fisiológico e físico-bioquímico, essas fases envolvem: embebição de água (rehidratação), absorção de oxigênio, aumento na actividade respiratória, formação de hormônios vegetais e enzimas, actividade enzimática, digestão das reservas, mobilização e transporte das reservas, assimilação metabólica, alongamento e crescimento celular, diferenciação dos tecidos, protusão da raiz primária e emergência da plântula (Figuras 2 A, 2 B e 2 C).
Figura 2 : (A) Principais eventos metabólicos que caracterizam a germinação de sementes (adaptado de Bewley, 1997); (B) padrão trifásico de absorção de água pelas sementes durante o processo de germinação (Fonte: Bewley e Black, 1978); (C) fases da embebição das sementes. Fonte: Taiz et al. (2017).
dos tecidos de reserva, a facilitação da ruptura do tegumento devido ao aumento da pressão hidrostática interna, a promoção da difusão gasosa de oxigênio e dióxido de carbono. Ela também favorece a emergência da radícula, o estímulo à síntese de enzimas e hormônios vegetais, como o ácido giberélico. 2.4.2. Temperatura A temperatura desempenha um papel crucial na germinação, afetando a velocidade, a taxa de sementes germinadas e a sua uniformidade. A temperatura influência a na difusão da água (embebição) e a atividade enzimática em reações bioquímicas. É possível destacar três faixas de temperaturas cardinais: i) temperatura mínima: abaixo da qual a germinação não é visível em um período razoável, mas não causa a morte da semente (geralmente abaixo de 10º e 15º C); ii) temperatura máxima: acima da qual não ocorre germinação, embora não resulte na morte da semente (normalmente acima de 35ºC e 40ºC); iii) temperatura ótima: aquela na qual o maior número de sementes germina no menor tempo possível (varia entre 20º e 30ºC). Observa-se uma maior velocidade de germinação a uma temperatura ligeiramente superior àquela que promove a máxima germinação. Temperaturas letais são aquelas que causam a morte da semente e geralmente são altas. 2.4.3. Oxigênio A germinação é um processo aeróbico, e o oxigênio é essencial para as reações oxidativas do processo respiratório. A presença de oxigênio é indispensável para que a germinação ocorra de maneira eficaz. O encharcamento do solo, que leva à condição anaeróbica, pode interromper a germinação devido à falta de oxigênio. 2.4.4. Luz A maioria das espécies é fotoblástica facultativa, o que significa que suas sementes podem germinar tanto na presença quanto na ausência de luz. A exigência de luz para algumas espécies, conhecidas como fotoblásticas positivas, está relacionada à dormência induzida por pigmentos como o fitocromo. O fitocromo é activo na forma P730 (infravermelho – IV) e inativo na forma
P660 (vermelho – V). É importante destacar que as sementes precisam estar embebidas em água para responderem ao estímulo fotosensível, como no caso da alface (TAIZ et al., 2017).
3. Metabolismo durante o processo germinativo Para sementes que se encontram vivas, viáveis e não dormentes, o processo germinativo tem início assim que são expostas a condições ambientais propícias, que incluem a disponibilidade de água, oxigênio, temperatura adequada e luz, no caso de sementes fotoblásticas positivas. A etapa inicial desse processo é a embebição da semente, que promove a hidratação dos tecidos de reserva. Isso desencadeia uma série de eventos metabólicos, incluindo a ativação, síntese e ação enzimática, além do aumento da atividade respiratória, ou seja, da atividade metabólica da semente. Além disso, nesse estágio ocorre a produção de hormônios, como o ácido giberélico, que desempenham um papel crucial. O embrião, após ser hidratado, sintetiza e libera giberelina, que atua na camada de aleurona ou no escutelo, estimulando a produção de enzimas hidrolíticas específicas, como a α-amilase, que atuam nas reservas da semente (endosperma), fornecendo os substratos essenciais para os processos de respiração, crescimento e desenvolvimento do eixo embrionário. Outros hormônios vegetais, como auxinas e citocininas, também desempenham papéis significativos durante a germinação. Essas substâncias são produzidas tanto durante o processo respiratório quanto nas regiões apicais do eixo embrionário, e são fundamentais para os processos de divisão, alongamento e diferenciação celular O fornecimento de oxigênio é crucial para a oxidação das reservas contidas nas sementes, alimentando os processos metabólicos que sustentam a germinação. Essa oxidação ocorre através da respiração aeróbica, que envolve estágios essenciais, incluindo a glicólise, o Ciclo de Krebs e a Cadeia Transportadora de Elétrons. Durante essas etapas, os substratos de reserva, como carboidratos, proteínas e lipídios, são meticulosamente desdobrados em compostos mais simples, como glicose, aminoácidos e ácidos graxos, por meio da atuação de enzimas específicas, como β-amilase, lipases, proteases e sacarase.
4. BIBLIOGRAFIA
C VIEIRA, E. L.; CARVALHO, Z. S. de. Fisiologia de sementes: Parte I – formação e germinação de sementes. Boletim Científico Agronômico do CCAAB/UFRB, v. 1, e2259, 2023. Disponível em: https://ufrb.edu.br/ccaab/boletim-cientifico-agronomico-do-ccaab- volume1/2259- 2259 - pdf BEWLEY, J. D. Seed germination and dormancy. The Plant Cell, v. 9, p. 1055-1066, 1997. CARVALHO, N. M.; NAKAGAWA, J. Sementes: ciência, tecnologia e produção. 4. ed. Jaboticabal: FUNEP, 2000. TAIZ, L. et al. Fisiologia e desenvolvimento vegetal. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. CARVALHO, P. C. Germinação. InfoEscola. Disponível em: https://www.infoescola.com/plantas/germinacao