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36.4: Respostas à Gravidade e ao Toque
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Responses to Gravity and Touch
 
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36.4: Responses to Gravity and Touch

36.4: Respostas à Gravidade e ao Toque

Gravitropism: Plant Responses to Gravity

Higher plants sense gravity using statocytes, cells found near the vascular tissue in shoots, and in the root cap columella in roots. Statocytes contain starch-filled organelles called statoliths. The statoliths settle, or sediment, at the bottom of the statocyte in the direction of gravity.

Statolith sedimentation triggers a signaling cascade, resulting in the asymmetrical distribution of the plant hormone auxin across root and shoot tips. This process generates a lateral auxin gradient, in which auxin levels are higher on the lower sides of roots and shoots.

In roots, the higher auxin concentration on the lower side inhibits cell expansion. Cells will, therefore, expand more rapidly on the upper side, causing the root to bend downward. In contrast, the higher auxin concentration on the lower side of shoots promotes cell expansion. Cells expand more rapidly on the lower side, causing shoots to bend upward.

Thigmotropism: Plant Responses to Touch

Climbing plants have tendrils - modified shoots that coil around objects. The tips of such tendrils have touch-sensitive sensory epidermal cells that trigger differential growth. Here, cells on the side of the tendril that touches the object grow more slowly than those on the side opposite the point of contact, allowing the tendrils to curve toward objects they touch.

Interactions between Thigmotropism and Gravitropism

When a vertically oriented root encounters an obstacle during downward growth, it grows away from the point-of-contact. Thus, for vertically oriented roots, thigmotropism overrides gravitropism. Horizontally-oriented roots, however, grow downward even in the presence of obstacles. The path that roots take during their growth is, therefore, likely regulated by interactions between these responses.

Gravitropismo: Respostas das Plantas à Gravidade

Plantas mais altas sentem a gravidade usando estatócitos, células encontradas perto do tecido vascular em rebentos, e na columela da tampa de raiz nas raízes. Os estatócitos contêm organelos cheios de amido chamados estatólitos. Os estatólitos instalam-se, ou sedimentam, na parte inferior do estatócito na direção da gravidade.

A sedimentação de estatólitos desencadeia uma cascata de sinalização, resultando na distribuição assimétrica da hormona vegetal auxina através das extremidades das raízes e dos rebentos. Este processo gera um gradiente lateral de auxina, no qual os níveis de auxina são mais altos nos lados inferiores das raízes e rebentos.

Nas raízes, a maior concentração de auxina no lado inferior inibe a expansão celular. As células, portanto, expandirão mais rapidamente na parte superior, fazendo com que a raiz se dobre para baixo. Em contraste, a maior concentração de auxina no lado inferior dos rebentos promove a expansão celular. As células expandem mais rapidamente no lado inferior, fazendo com que os rebentos se dobrem para cima.

Tigmotropismo: Respostas das Plantas ao Toque

Plantas trepadeiras têm gavinhas - rebentos modificados que se enrolam em torno de objetos. As extremidades desses tendões têm células epidérmicas sensoriais sensíveis ao toque que desencadeiam o crescimento diferencial. Aqui, as células do lado da gavinha que toca o objeto crescem mais lentamente do que aquelas do lado oposto ao ponto de contato, permitindo que as gavinhas se curvem em direção aos objetos que tocam.

Interações entre Tigmotropismo e Gravitropismo

Quando uma raiz orientada verticalmente encontra um obstáculo durante o crescimento descendente, ela cresce para longe do ponto de contato. Assim, para raízes orientadas verticalmente, o tigmotropismo substitui o gravitropismo. As raízes orientadas horizontalmente, no entanto, crescem para baixo mesmo na presença de obstáculos. O caminho que as raízes tomam durante o seu crescimento é, portanto, provavelmente regulado pelas interações entre essas respostas.


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