GERMINAÇÃO: ESTRUTURA DE UMA SEMENTE, PROCESSO, TIPOS - BIOLOGIA - 2025

A germinação é o processo pelo qual o conteúdo do embrião nas sementes das plantas espermatófitas se desenvolve para resultar em uma nova planta e é caracterizada pela protrusão da testa externa da raiz ou tegumento.

No reino vegetal, os espermatófitos são o grupo de plantas conhecido como "plantas superiores", que têm como característica definidora a produção de sementes em decorrência de sua reprodução sexuada, da qual deriva seu nome, já que "esperma" em grego significa semente.

Germinação de uma planta dicotiledônea (Fonte: MAKY.OREL via Wikimedia Commons)

O grupo dos espermatófitos é composto por plantas com flores ou angiospermas e plantas sem flores ou gimnospermas, que produzem sementes encerradas em uma estrutura denominada "ovário" ou sementes nuas, respectivamente.

A germinação de uma semente, qualquer que seja o seu tipo, pode ser entendida como o conjunto de etapas consecutivas que fazem com que uma semente quiescente ou dormente, com baixo teor de água, aumente sua atividade metabólica geral e iniciem a formação de um mudas do embrião dentro.

O momento exato em que termina a germinação e começa o crescimento é muito difícil de definir, uma vez que a germinação foi definida especificamente como a ruptura da capa seminal que, por si só, já é o resultado do crescimento (divisão celular e alongamento).

São múltiplos os fatores que afetam o processo de germinação, muitos deles endógenos (viabilidade, grau de desenvolvimento do embrião, etc.) e exógenos (disponibilidade de água, temperatura e composição atmosférica, por exemplo).

Estrutura da semente

As angiospermas possuem sementes de estrutura relativamente simples, pois são constituídas por um embrião (produto da fecundação do óvulo pelo grão de pólen) que é envolto por uma cobertura conhecida como “saco embrionário”, também derivada do processo de fecundação.

O tegumento é conhecido como testa e é o produto do desenvolvimento dos tegumentos internos do óvulo. O embrião se alimenta de uma substância na qual está imerso, o endosperma, que também pode se tornar um tecido rudimentar nas plantas com cotilédones.

Cotilédones são folhas primárias que podem cumprir funções nutricionais para o embrião e podem cuidar da fotossíntese da muda que se forma quando a semente germina.

A quantidade de substância de reserva é muito variável entre as sementes, principalmente no que diz respeito à composição de proteínas, gorduras e carboidratos que possuem. No entanto, a principal substância de armazenamento nas sementes, em maior ou menor grau, geralmente é o amido.

O embrião é a estrutura fundamental de uma semente. Pode ser vista como uma "planta em miniatura" e consiste em uma radícula, uma plúmula ou epicótilo (acima de onde estão os cotilédones), um ou mais cotilédones e um hipocótilo (abaixo dos cotilédones).

A partir da radícula forma-se posteriormente a raiz, que é a porção subterrânea de uma planta; o epicótilo será posteriormente o eixo principal do caule, na porção aérea; enquanto o hipocótilo é a porção do embrião que une a radícula com a plúmula ou epicótilo, ou seja, que une o caule com a raiz na planta adulta.

É importante observar que existe uma grande diversidade de sementes na natureza, principalmente no que diz respeito ao tamanho, forma, cor e estrutura geral, sem contar com suas características fisiológicas intrínsecas.

Processo (etapas)

Todas as sementes maduras estão em uma condição conhecida como quiescência, por meio da qual essas estruturas de propagação podem resistir a períodos prolongados nos quais as condições favoráveis ​​necessárias para a germinação não existem.

A quiescência de uma semente é revertida na presença de água, de composição atmosférica e temperatura adequadas (dependendo do tipo de semente, claro).

A germinação, uma vez que passa a quiescência, inclui processos que são comuns na fisiologia das plantas:

- a respiração

- absorção de água

- a conversão de "alimento" em substâncias solúveis

- a síntese de enzimas e hormônios

- metabolismo de nitrogênio e fósforo

- a translocação de carboidratos, hormônios, água e minerais em direção aos meristemas e

- a formação de tecidos.

No entanto, os fisiologistas vegetais definiram três estágios específicos que são: embebição, alongamento celular e aumento do número de células (divisão celular), este último dependendo de diferentes eventos genéticos e moleculares.

Imbibição

O conteúdo de água em uma semente madura é consideravelmente baixo, o que favorece a letargia metabólica dos tecidos internos. Assim, o primeiro passo para a germinação de uma semente é a absorção de água, o que é conhecido como embebição.

A embebição restaura o turgor das células embrionárias, previamente plasmolisadas devido ao pequeno tamanho de seus vacúolos quase vazios.

Durante as primeiras horas desta fase, não são observadas alterações químicas nas sementes, bem como nenhum tipo de atividade associada ao alongamento ou alongamento das paredes celulares, etc.

Logo em seguida, a hidratação dos tecidos (em condições favoráveis ​​de atmosfera e temperatura), permite a ativação de organelas e enzimas celulares, principalmente mitocôndrias. Essa ativação também promove a síntese de hormônios e proteínas, necessários para eventos subsequentes.

Alongamento e aumento do número de células (divisão)

Após algumas horas de embebição (dependendo do grau de dessecação das sementes), pode-se observar o alongamento das células pertencentes à radícula, o que permite que essa estrutura se estenda e saia da superfície que a recobre.

As primeiras divisões celulares ocorrem no meristema radicular, justamente no momento em que a radícula "rompe" o tecido que a recobre. Nesse momento, algumas alterações citológicas são observadas, como o aspecto mais proeminente do núcleo de cada célula.

Estágios na germinação de uma semente de A. thaliana (Fonte: Alena Kravchenko via Wikimedia Commons)

O tegumento ou testa é atravessado ou quebrado pela raiz primária, que é representada pela radícula, após a qual o eixo hipocotiledônea continua o processo de alongamento. Os cotilédones permanecem dentro da testa durante este processo, independente do tipo de germinação.

Enquanto esse processo ocorre, a nutrição das células embrionárias depende da atividade das enzimas responsáveis ​​pela degradação dos carboidratos e das gorduras de reserva no endosperma e / ou cotilédones, atividade totalmente dependente do processo de embebição anterior.

Tipos de germinação

Os tipos de germinação foram definidos de acordo com o destino dos cotilédones quando a muda é formada a partir do embrião. Os dois tipos mais conhecidos são a germinação epígea e a germinação hipógea.

Diagrama do processo de germinação de uma semente de ervilha (Fonte: Germination.svg: * Germination.png: Kat1992trabalho derivativo: Trabalho derivativo Bego: Begoon via Wikimedia commons)

Germinação epígea

Ela ocorre em muitas plantas lenhosas, incluindo gimnospermas, e é caracterizada pelos cotilédones emergindo do solo como "empurrados" pelo epicótilo alongado.

Germinação hipogeal

Ocorre quando os cotilédones permanecem na porção subterrânea, enquanto o epicótilo fica ereto e as folhas fotossintéticas se desenvolvem a partir dele. É comum para muitas espécies de plantas, sendo exemplos o bordo, o castanheiro e a seringueira.

Referências

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