Apresentação a disciplina de fisiologia vegetal do curso de Biologia sobre processo de germinação e dormência de sementes

1. UECE-CECITEC
Graduação em Biologia
Fisiologia Vegetal
Profª Ms. Juliana Rodrigues de Sousa
Flaviana
Iara
J. Carlos
Samuel

3. Durante o processo evolutivo, desenvolveram formas
de propagação vegetativa e reprodutiva para produzir
descendentes. A grande maioria das espécies de
plantas cultivadas, exóticas ou nativas apresenta
propagação reprodutiva, em que o diásporo é
considerado a unidade de dispersão da espécie.
No caso de plantas anuais, a semente é o fim de uma
geração e o inicio de uma nova.

4. Esse diásporo é a forma de dispersão, multiplicada,
sobrevivência e preservação das espécies e da
biodiversidade, uma vez que contém o código
genético representando a principal forma de
disseminação nos diferentes ambientes. Portanto, a
função da semente viva é sua germinação, seguida
pelo crescimento e desenvolvimento do embrião,
originando uma nova planta. O sucesso do
estabelecimento do novo indivíduo no tempo-espaço
e o vigor da nova plântula são determinados
grandemente por características fisiológicas e
bioquímicas da semente.

5. Durante o processo de formação das sementes ocorre a
expansão do eixo embrionário, resultante da absorção
de água e do acúmulo de substancias de reserva, como
lipídios, carboidratos e proteínas, sendo a fase final o
processo de maturação dessas. Nesse processo ocorrem
varias transformações morfológicas, fisiológicas que, em
sementes ortodoxas, culminam com a desidratação,
podendo perder até 90% do teor de água.
Os diásporos são representados, em geral, apenas pelas
sementes. Em muitas espécies, porem, o diásporo é o
fruto ou pode conter, além da semente, brácteas,
pericarpo ou parte dele e o perianto

6. As sementes podem ser consideradas como a principal
forma de propagar as espécies, bem como de propiciar
a sobrevivência das plantas em condições adversas.
Diversidade de agentes dispersores:
Servem como depósito de genes, participando da
conservação da biodiversidade e como fonte de
material vegetal no melhoramento genético.

7. Oficialmente o projeto chama-se a Caverna Global
de Sementes Svalbard. Cerca de 4,5 milhões de
sementes das mais importantes plantas
cultiváveis passam a ser guardadas em baixo de
montanha da ilha norueguesa de Spitsbergen,
situada a apenas mil quilômetros do Pólo Norte.
Bem como:

8. Na pirâmide alimentar.

9. A forma mais elaborada de germinação ocorre
com formação de um opérculo.
Os tecidos de reservas das sementes podem se
manter no solo o acompanhar o hipocótilo para
fora do solo.
A germinação é classificada como:
Epigeia (C,D)
Hipogeia. (A, B)

11. Em muitas espécies, o final do processo de maturação
fisiológica está associado à desidratação das
sementes.

12.  Sementes Ortodoxas – teor de água varia entre 5
a 10% de sua massa fresca (Ex: Soja, Feijão, Pau-
Brasil, Milho.) e podem ser desidratada a níveis
baixos de umidade;
 Sementes Intermediárias – toleram dessecação
entre 10 e 13 % de umidade, mas quando
desidratadas a 7% perdem significativamente a
viabilidade (Ex: Café, Mamão, Dendê, Nim).
 Sementes Recalcitrantes – teor de água varia
entre 60 a 70 % de sua massa fresca, não
tolerando dessecação em níveis de umidade
entre 15 a 20%; viabilidade curta (Ex: Araucária
ou Pinheiro-Brasileiro, Cacau, Coco, Manga,
Abacate).

13. ÁGUA
LUZ OXIGÊNIO
REGULADORES
DO TEMPERATURA
CRESCIMENTO

14. As sementes, ao serem dispersas da planta-mae,
indicam que nova geração esta prestes a se iniciar.
A germinação e, posteriormente, o estabelecimento
da plântula ocorrem quando as condições
intrínsecas (da própria semente) e extrínsecas (do
ambiente) são favoráveis. Para a retomada do
crescimento do embrião é necessário que as
sementes não apresentem inibidores, como ácido
abscísico (ABA), e que as condições ambientais
sejam favoráveis (disponibilidades de água,
presença de oxigênio e temperatura). ÁGUA
LUZ OXIGÊNIO
REGULAD
ORES DO TEMPERAT
CRESCIME URA
NTO

15. As sementes que, expostas a essas condições
ambientais favoráveis, germinam, são
denominadas quiescentes; elas desempenham
importante papel no inicio do desenvolvimento
da plântula, porque se encontram em repouso,
com o metabolismo praticamente paralisado, e o
representa um hiato no ciclo de vida dos vegetais.
ÁGUA
LUZ OXIGÊNIO
REGULADORES
DO TEMPERATURA
CRESCIMENTO

16. Sementes em estado quiescente apresentam baixa
atividade metabólica, suficiente apenas para
manter o embrião vivo. Nesse estado, as sementes
são capazes de se manter vivas por muitos anos;
algumas delas, quando estocadas em herbários e
museus, podem sobreviver por mais de 100 anos.

17. O tipo de dormência depende da origem.
- Dormência primária: se manifesta quando a semente
completa seu desenvolvimento.
- Dormência secundária: sementes não apresentam
dormência, germinam normalmente, mas quando
expostas a fatores ambientais desfavoráveis são
induzidos ao estado de dormência.
A dormência pode ser perdida com o tempo, tornando-
se quiescente. Podendo o embrião continuar dormente
devido à sua imaturidade, à presença de substâncias
inibidoras, como ABA, cumarinas, compostos fenólicos
e taninos, e à exigência de temperatura e luz, como é o
caso das sementes fotoblásticas positivas.

18.  Dormência Fisiológica ou Endógena que é
própria do embrião: Este tipo de dormência
ocorre devido à presença de inibidores (ABA)
ou a ausência de promotores (GA) do
crescimento no embrião. A quebra da
dormência é frequentemente associada à queda
da relação ABA/GA.

19. Dormência Física ou Tegumentar: que é imposta pela
casca ou outros tecidos (endosperma, pericarpo ou
órgãos extraflorais) ocorre devido a:
1. Impedimento da absorção de água – presença de
cutículas cerosas, camadas suberizadas e
esclereides lignificados;
2. Dureza mecânica – tegumento rígido que não
permite a emersão da radícula; Interferência nas
trocas gasosas – tegumento pouco permeável ao
oxigênio;
3. Retenção de inibidores – tegumento evita
lixiviação de inibidores do interior da semente;

20.  A presença de dormência em algumas
sementes não é necessariamente uma
desvantagem.
 Condições ambientais.
 A dormência é quebrada por luz de
comprimento de onda na região da luz
vermelha do espectro.
 Espécies cultivadas:

21.  A quebra da dormência pode ser acelerada pela
exposição das sementes a condições flutuantes,
como as que ocorrem em regiões de clima
temperado, em que há ciclos sazonais de
temperatura. As sementes não sofrem a influência
de somente um fator, mas de vários fatores que
ocorrem simultaneamente. Um exemplo clássico é
o das sementes fotoblásticas positivas.
 Importante para manutenção das espécies (plantas
nativas);
 A dormência contribui no melhoramento da
conservação e o armazenamento das sementes.

22. A dormência de sementes pode ter varias causas. Assim,
antes da escolha do método de quebra de dormência,
deve-se, primeiramente, quando possível, descobrir sua
causa, bem como a existência de ciclos de sensibilidade
das sementes aos processos de superação de dormência.
Isto pode repercutir em maior ou menor sucesso na
aplicação dos métodos de quebra de dormência.

23. Quando a dormência é causada por desequilíbrio
entre promotores e inibidores da germinação, devem
ser empregados métodos que aumentam a
concentração de estimuladores da germinação ou
que impedem a ação dos inibidores, como a
estratificação, a aplicação direto de substancias
como: giberelinas, citocininas e etileno, e, ainda a
lixiviação.
A eficiência da quebra da dormência é uma das
principais características a se considerar na escolha
do método. Dessa forma, antes de se optar por um
método de quebra de dormência, deve-se observar o
grau de eficiência desejado para atingir o objetivo,
com elevado grau de reprodutibilidade.

24.  Fator deverá ser ambiental e/ou metabólico
(fatores externos e internos)
 podem ser: Temperatura, Mecânico, Lixiviação,
Químicos e Luz.

25.  Consiste na remoção total/parcial do revestimento
protetor, para facilitar a entrada de água (embebição),
considerada como inicio da germinação. O tegumento
seminal ou testa age como barreira nas trocas gasosas
ou na entrada de luz, como impedimento à saída de
inibidores endógenos ou, ainda, fornece inibidores
para o crescimento, impedindo a germinação.
 O processo de remoção do revestimento protetor por
tratamentos diversos (mecânicos) é denominado
escarificação.
 - É feita com materiais cortantes ou abrasivos.
 A escarificação também pode ser feita por meio de
agentes químicos fortes, como ácido sulfúrico
concentrado.

26. Compreende o efeito físico da água como
lavagem e inibidores de crescimento presentes
nas sementes, permitindo a remoção da
dormência.

27.  Estratificação: são algumas sementes que
podem ter a dormência quebrada quando
hidratada ou exposta a baixa ou altas
temperaturas.

28.  Entre os agentes químicos utilizados para a quebra de
dormência está os ácidos (ácido sulfúrico), ácido nítrico
(HNO3); hipoclorito de sódio (NaClO3), nitrato de
potássio (KNO3), etanol (CH3 CH2OH) e água
oxigenada (H2O2).
 Os Reguladores de crescimento têm papel importante na
quebra de dormência de sementes. As giberelinas (GA3 –
ácido giberélico, GA4 e GA7), as citocininas
(benziladenina e, principalmente, cinetina) e o etileno.
Em geral, os reguladores de crescimento apresentam
maiores resultados quando associados a fatores como
luz e outros reguladores de crescimento (balanço).
 O ABA e as AGs atuam de modo inverso no controle da
síntese de enzimas envolvidas na degradação das
paredes celulares do endosperma.

29.  Há muitos anos , foi observado que alguns comprimentos de
ondas da luz produzem efeitos na germinação de algumas
sementes. No alface, por exemplo, a luz vermelha (660 nm)
induz um grande aumento na germinação. Já a luz
vermelho-extrema, vermelho-distante ou vermelho longo
(730 nm) induz inibição na germinação.
 Luz é absorvida por um pigmento denominado fitocromo
(uma cromoproteína), que, dependendo do comprimento de
onda da luz que ele absorve, converte-se em duas formas :
 - Fv (Inativa): comprimento de onda 660 nm converte-se na
segunda forma.
 - Fve (Ativa): comprimento de 730 nm tem absorção máxima
de luz. Indução na germinação na maior parte das sementes
fotoblásticas.

30.  Há aplicação de luz branca para quebra de
dormência em algumas espécies, como sementes
de pereiro-bravo, maçã, pêssego, e também de
espécies florestais;
 Em alguns casos, o efeito da luz depende da
temperatura, exemplo, o alface, podem ser
insensíveis à luz, á temperatura de 20 °C, mas, em
temperaturas mais elevadas (aproximadamente 35
°C), tornam-se fotoblásticas;
 Para responder à Luz a semente deve estar
hidratada, e alguns casos a escarificação.

31. Uma semente é considerada germinada sob o aspecto
fisiológico quando em sua superfície ocorre à
protrusão da raiz primaria ou de outra estrutura
embrionária.
Inicia com o processo de embebição: a água promove
a reidratação dos tecidos da semente, inclusive do
eixo embrionário, reativa enzimas e estimula a
formação de novas enzimas, que promovem
incremento no metabolismo energético ( respiração),
mobilização e assimilação de reservas, estimulando a
divisão, o alongamento celular e o desenvolvimento
do embrião.

32.  No processo de relações hídricas, as sementes
podem ser consideradas como uma grande
célula, e a cinética da embebição da semente
segue um padrão trifásico em sementes
ortodoxas (podem ser desidratadas a níveis
baixos de umidade e armazenadas em
ambientes de baixas temperaturas).

33. ONDE:
FASE I - As sementes absorvem água rapidamente devido ao
baixo potencial mátrico, processo meramente físico. Com a
entrada da água ocorrem aumento na intensidade
respiratória, acúmulo de ATP, síntese de mRNA e reparo de
DNA, ativação de polissomos, síntese de proteínas a partir
da síntese “ de novos” mRNAs.
FASE II – A absorção de água diminui e, simultaneamente,
ocorre aumento na síntese e duplicação de DNA; degradação
de reservas é iniciada e os tecidos de revestimento vão
enfraquecendo; as células da radícula se alongam e a
protrusão da raiz primária é evidenciada.
FASE III – É caracterizada pela alta atividade mitótica.

34.  Metabolismo energético:
 Condições extrínsecas desfavoráveis: Como
baixa temperatura e deficiência hídrica,
retardam ou reduzem o metabolismo, e esse
mecanismo é importante para manter a
qualidades das sementes.
 Respiração aeróbica:

35.  A composição dos tecidos de reserva é governada
geneticamente, e as sementes, durante a sua
formação, podem acumular carboidratos,
proteínas e lipídeos.
 Durante a germinação, as reservas devem ser
degradadas, posteriormente serem mobilizadas
para diferentes partes do embrião (auxilio da
plântula). O processo metabólico por meio do qual
as reservas são degradas depende de sua
composição química.

36.  O carboidrato predominante nas sementes das plantas
superiores é o amido. Para poder ser utilizado na respiração,
o amido deve ser quebrado em unidades de maltose e
glucose. O amido estocado nas sementes é um
polissacarídeo insolúvel, formado de amilose e
amilopectina.
 A respiração inicia-se pela glicólise, que é desencadeada
pela utilização dos carboidratos de reserva. No caso do
amido, a quebra da molécula em resíduos de glucose requer
a ação das enzimas amilases hidrolisa a hidrolíticas.
 Além da síntese de ATP, essencial para os processos
metabólicos que requerem energia, durante todo o processo
de respiração ocorre a produção de compostos
intermediários, que participam da formação do corpo da
plântula, bem como de compostos essências para sua
sobrevivência e estabelecimento.

37.  Em sementes de oleaginosas, a fonte de
carbono estocada encontra-se na forma de
gorduras ou óleos, que, devem ser
primeiramente convertidos em açúcares, para
posteriormente, serem respirados.
 Os lipídios ocorrem nas membranas celulares,
como substâncias de reserva em vários tecidos.
São utilizados como fonte de carbono na
respiração celular e no processo de germinação
da semente como fonte energética para o
estabelecimento de plântulas.

38. As sementes oleaginosas estocam os lipídios e gorduras em corpos lipídicos,
tais como os oleossomos ou esferossomos, encontrados no tecidos de reserva
como cotilédones e endosperma (FIGURA). Eles são fontes de grandes
quantidades de energia, necessárias para o crescimento e desenvolvimento
primário das plântulas.

39.  As Proteínas também podem ser armazenadas
nos tecidos de reservas das sementes.
 São dois tipos de Proteínas: As Solúveis e as
insolúveis em água.
 Solúveis: são as albuminas
 Insolúveis: são as globulinas, glutelinas e
prolaminas.
 Durante o processo de germinação, as
proteínas servem como fonte de energia para a
respiração do eixo embrionário.

41. ÁGUA
OXIGÊ
LUZ
NIO
REGUL
ADORE TEMPE
S DO RATUR
CRESCI A
MENTO

42. Assim, enterrada, soterrada ou abandonada
A SEMENTE Como milagre completa-se o ciclo da vida
[...] Germinação toma lugar, surge a plântula
Apresentando dormência ou não A espécie tem nova chance de sobrevida
Além dos tegumentos tégmen e testa
Como indumento especial de destaque Podendo ser pequena, delicada, muito leve
Encontramos arilo, carúncula e sarcotesta. Ou grande, rústica e muito pesada
A semente guarda inúmeros segredos
No seu interior muito bem acomodado Revelados um pouco quando pesquisada.
E até com disfarçada tranquilidade
O embrião, já um vencedor qualificado Ismar S. Moscheta
Quer mostrar ao mundo sua vitalidade
Com a chegada da água, ocorre a embebição
O embrião acorda de seu sono letárgico
Com a energia guardada rompe o tegumento
Cresce rapidamente, quase um ato mágico
Assim, enterrada, soterrada ou abandonada
Como milagre completa-se o ciclo da vida
Germinação toma lugar, surge a plântula
A espécie tem nova chance de sobrevida
Podendo ser pequena, delicada, muito leve
Ou grande, rústica e muito pesada
A semente guarda inúmeros segredos
Revelados um pouco quando pesquisada.

43.  LUIS, A.S.; SEMENTES E PLÂNTULAS; Ponta
Grossa; TODAPALAVRA; 2009.
 MATOS; J.C.R.M.; TESTE DE GERMINAÇÃO DE
SEMENTES DE SABIÁ caesalpiniifolia Benth
UTILIZANDO MATERIAL DE BAIXO CUSTO;
Anais 62º Congresso Nacional de Botânica:
Botânica e desenvolvimento sustentável. Fortaleza:
EdUECE, 2011.
 http://www.fisiologiavegetal.ufc.br/Aulas%20em
%20PDF/Grad%20Unidade%20XIII%20-
%20Dorm%EAncia%20e%20Germina%E7%E3o.pd
f Acessado em: 31/05/2012.